Minerály (a úlomky hornín) sú alotigénne. Klastické horniny Klastické horniny a ich klasifikácia

Tieto triedy zahŕňajú známe voľné skaly - piesok, drvený kameň, okruhliaky, štrk; stmelené horniny, medzi ktorými je najznámejší pieskovec, ako aj ílovité horniny – hlina, hlina, piesčitá hlina.

Menované horniny sa navzájom veľmi líšia zložením a vlastnosťami, ale v prírode je prechod od klastických hornín k ílovitým horninám veľmi pozvoľný, s veľkým počtom zmiešaných odrôd, čo si vyžaduje zvažovanie týchto tried v rámci jednej sekcie.

Klasifikácia

Sekcia skúma päť tried hornín: hruboklastické, piesčité, jemnoklastické, ílovité a zmiešané. Pre stručnosť sa dohodneme, že ich budeme všetky nazývať klastické a ílovité. Ako je možné vidieť, všetky sú klasifikované podľa veľkosti, tvaru klasov, cementácie a konektivity.

Sedimentárne klastiky, ílovité a zmiešané horniny

Zlúčenina

Tieto horniny pozostávajú z produktov mechanickej a chemickej deštrukcie a premeny iných hornín na povrchu zeme. V drvivej väčšine prípadov ide o pôdotvorný materiál, realizuje sa na nich väčšina stavebných a iných environmentálnych manažmentov, najčastejšie sa im hovorí „pôda“.

Zloženie klastických a ílovitých hornín tvoria tri hlavné zložky – úlomky, cement a ílovitý materiál.

Klasický materiál

Klasický materiál- hlavnou zložkou klastických hornín je kamenný materiál pozostávajúci z blokov, balvanov, okruhliakov, štrku, drveného kameňa, zŕn piesku tvoriacich piesok, kremenného minerálneho prachu. To všetko môžu reprezentovať rôzne skalné či poloskalné skaly a názov pôvodnej horniny možno už len spomenúť - žulová drvina, vápencové okruhliaky, kremenný piesok. Dlažobný kameň, suť, okruhliaky, dlažobné kocky - prírodný alebo špeciálne opracovaný a vybraný kameň o veľkosti desiatok centimetrov, používaný v stavebníctve na dláždenie ciest a zakladanie základov.

Podľa tvaru rozlišujeme dva hlavné typy úlomkov - hranaté a zaoblené, medzi nimi je aj niekoľko prechodných typov.

Kamenné úlomky rôznych tvarov

a - uhlový; b - zaoblené (zaoblené); c - polguľaté

Rozšírená moréna sa zvyčajne nazýva štrkovitá hlina, zatiaľ čo kamenné inklúzie v nej prítomné sú skôr bližšie k zaobleným okruhliakom ako k hranatým drveným kameňom.

Fragmenty sú hranatého tvaru.Vznikajú pri zvetrávaní a odlamovaní kusov z podložia.V prírode sa tento proces najintenzívnejšie rozvíja na svahoch; výsledný odpad sa hromadí na úpätí svahov a vytvára kamenné sutiny. Pri horizontálnom reliéfe zostávajú hranaté úlomky na mieste a proces zvetrávania rýchlo mizne s hĺbkou. Takto vznikajú zvetrané kôry.

Hranaté fragmenty v zložení zvetranej kôry a kamennej sutiny

Suťové skaly a zvetrané kôry sa v závislosti od veľkosti úlomkov nazývajú bloky, drvený kameň, škrupina alebo chrupavka. Môžu slúžiť ako stavebný materiál na miestach, kde sú rozmiestnené, hoci v stavebníctve sa skutočne používa drvený kameň, bloky atď. oveľa častejšie sú to umelo drvené kamene, ťažené v lomoch pomocou výbuchov. Na ich základe je možné získať odolnejšie materiály na stavbu ako pri použití zvetraného a popraskaného prírodného kameňa, najmä preto, že väčšina ruskej populácie žije v rovinatých oblastiach, kde tieto sutiny a zvetrané kôry prakticky chýbajú.

Zaoblené (zaoblené) fragmenty získavajú tento tvar v dôsledku spracovania vodou (morský príboj, rieky, ľadovcové toky) a menej často - vetrom. Balvany sú tvorené z hranatých blokov, kamienky sú tvorené z drveného kameňa a štrk je tvorený zo sutiny (jemný drvený kameň). Čím menšie sú úlomky, tým častejšie sú okrúhle. Napríklad piesky s hranatými úlomkami sa v prírode vyskytujú, sú však mimoriadne zriedkavé. Zašpinená frakcia – úlomky kremeňa s veľkosťou 0,002 – 0,05 mm – je vždy okrúhla. Vďaka svojej malej veľkosti začínajú vykazovať koloidné vlastnosti - ľahko sa zlepia a pri pohybe sa pomaly usadzujú vo vode.

Cement

Niektoré plemená v prírode pripomínajú svojou stavbou také známe umelé materiály, ako vytvrdená cementová malta alebo betón, tým, že pozostávajú z kamenných úlomkov spojených cementom. Je možné, že myšlienku vytvorenia betónu si ľudia požičali z prírody. Prírodný cement má podobné zloženie ako niektoré chemické sedimentárne horniny. Môže byť uhličitanový, kremičitý, síranový, železitý a ílovitý – vtedy sa nazýva ílovité kamenivo. Uhličitanový cement má podobné zloženie ako chemický vápenec a je určený jeho reakciou s kyselinou. Kremičitý je najtrvanlivejší a najtvrdší z cementov, niekedy má mastný lesk a nereaguje s kyselinami. Síran nie je odolný, dá sa poškriabať nechtom a niekedy sú na ňom viditeľné kryštáliky podobné cukru. Železný cement sa pozná podľa hrdzavej farby. Hlinený cement sa poškriabe nechtom a nasiakne vodou.

Tvorba cementu je možná dvoma spôsobmi:

• v morských podmienkach so súčasnou akumuláciou chemického sedimentu spolu s úlomkami;
• v dôsledku zrážok chemický materiál z podzemných vôd vo vnútri klastických vrstiev po jej nahromadení.

Horniny s rôznymi druhmi cementu

a - bazálny cement; b - pórový cement; v kontakte

Ílové minerály

V hrubozrnných horninách môžu ílové minerály zohrávať úlohu plniva medzi časticami kameňa a v skutočnosti pôsobiť ako cement. Pri zmiešaní ílových minerálov s piesčitým a jemnoklastickým materiálom vznikajú takzvané ílovité horniny - íly, piesčité hliny a prírodné íly. Ílové minerály nadobúdajú úlohu hlavnej zložky, ktorá dáva celej zmesi vlastnosti ílových hornín, z ktorých hlavnými sú vlhkosť, nepriepustnosť vody a súdržnosť - schopnosť stať sa plastickou pri navlhčení a tvrdou pri sušení.

Štruktúra, granulometrické a minerálne zloženie

Tieto vlastnosti spolu úzko súvisia. Štruktúra materiálu sa určuje v závislosti od veľkosti častíc. Častice určitej veľkosti sa zvyčajne nazývajú zlomky. Hranice frakcií sa berú podľa GOST 25100-2011 „Pôdy“, s veľmi malými zmenami opakujú hranice prijaté v geologickej literatúre, líšia sa iba názvy frakcií; geologické údaje sú uvedené v zátvorkách.

Štruktúry a približné zloženie klastických, ílovitých a zmiešaných hornín

Je známe, že čím jemnejšie je materiál drvený, tým rýchlejšie sa rozpúšťa a vstupuje do chemických reakcií. Preto sa medzi veľkými úlomkami (bloky, balvany, drvený kameň, kamienky) nachádzajú takmer všetky horniny s výnimkou tých najrozpustnejších - sadry, anhydritu, kamenných a iných solí. Medzi stredne veľkými úlomkami sa nachádza najmä kremeň, najodolnejší minerál poveternostným vplyvom, zriedkavejšie živec a ešte zriedkavejšie iné minerály. Stredne klastické horniny sú piesky.

Medzi jemnoklastickými (bahnitými) časticami sa okrem kremeňa nenachádzajú takmer žiadne iné minerály. Horniny: spraše, prachovce, prachovce.

Mikrozrnné horniny sú zložené z kaolinitu, montmorillonitu, hydromikát a iných ílových minerálov. Typ je čistá hlina.

Zmiešané horniny – najčastejšie zmes piesku, ílovcov a ílových frakcií – sú to íly, íly a piesčité hliny. Pojmy „piesočnato-ílovité“ a „ílovité horniny“ sú široko používané a používajú sa ako synonymá.

Percentuálny hmotnostný obsah častíc rôznych frakcií je tzvgranulometrické zloženie (granulované zloženie). Na jej stanovenie sa vzorka pôdy pretlačí cez sadu sít s ďalším vážením každej frakcie. Ďalej, podľa malého súboru pravidiel, plemeno dostane formálne správny názov. Týka sa to nespevnených hrubých, piesčitých a čiastočne aj niektorých ílovitých hornín, o ktorých bude reč nižšie.

Rozdelenie hrubých a piesočnatých pôd

Správne pomenovanie piesčitých a ílovitých pôd je dôležitou úlohou v geológii a pedológii. Typ pôdy (v skutočnosti názov) určuje rôzne tabuľkové hodnoty parametrov zahrnutých vo výpočtoch základov, čo je dôležité pre dizajnérov. Preto je zrnité zloženie spolu s ďalšími laboratórnymi vlastnosťami pôd jedným z najdôležitejších ukazovateľov vlastností a zisťuje sa hromadne pri prieskumoch.

Ako vidíte, všetko sa začína v horských podmienkach zvetrávaním, zosuvmi pôdy a sypaním hranatých úlomkov kameňa – tzv.prirodzené bloky a drvený kameň. Počas procesu zvetrávania (chemického),ílové minerály, ktoré voda ľahko odnáša a ak sa zničia v prírode veľmi rozšírené žuly a ruly, vzniká aj troskový kremeň s piesčitými a prachovitými časticami.

Schéma vzniku klastických hornín

Vďaka gravitácii, svahovým procesom, dočasným vodným tokom a riekam sa hranatý klastický materiál dostáva na morské pobrežie. Tu sa k nemu pridáva materiál, ktorý vznikol zničením brehu vlnami. V príbojovej zóne sa kamenný materiál ďalej drví, úlomky sa zaobľujú a balvany, okruhliaky, štrk, piesok a kremenný prach - alewrite materiál. Časť materiálu sa rozpúšťa. Vlny a morské prúdy unášajú sedimenty do väčších hĺbok, kde možno dochádza k cementovaniu a transformácii na cementované analógy - zlepence, štrky, pieskovce, prachovce.

K podobným procesom v menšom rozsahu môže dôjsť v dôsledku geologickej práce horských riek, ľadovcov a vodno-ľadovcových tokov. Ak nie je žiadna fáza zaoblenia, potom počas cementovania hranatého materiálu,sedimentárne brekcie.

Tektonické brekcievznikajú v zónach tektonických porúch. Klastický materiál vzniká pohybom tektonických blokov pozdĺž zlomových rovín a cementácia sa vytvára uvoľnením chemického sedimentu z podzemnej vody, ktorý ľahko cirkuluje cez puklinovú zónu.

Sedimentárne horniny zaberajú pôsobivú oblasť zemegule. Patria sem predovšetkým minerály, na ktoré je naša planéta taká bohatá. Väčšina sedimentárnych hornín sa nachádza na pevnine, kontinentálnom svahu a šelfe a len malá časť sa nachádza na dne morí a oceánov.

Pôvod sedimentárnych hornín

Pod ničivým vplyvom slnečného žiarenia, teplotných výkyvov a vody dochádza k zvetrávaniu pevných vyvrelín. Tvoria úlomky rôznych veľkostí, ktoré sa postupne rozpadajú na najmenšie čiastočky.

Vietor a voda prepravujú tieto častice, ktoré sa v určitom štádiu začínajú usadzovať, čím vytvárajú voľné akumulácie na povrchu zeme a na dne vodných útvarov. Postupom času stvrdnú, zhustnú a získajú vlastnú štruktúru. Takto vznikajú sedimentárne horniny.

Ryža. 1. Sedimentárne horniny

Rovnako ako metamorfované horniny, aj sedimentárne horniny sú klasifikované ako sekundárne horniny. Ležia iba na povrchu zemskej kôry a zaberajú asi 3/4 plochy celej planéty.

Keďže takmer všetky stavebné práce sa vykonávajú na sedimentárnych horninách, je veľmi dôležité dokonale poznať vlastnosti, zloženie a „správanie“ tohto typu hornín. Týmito a mnohými ďalšími problémami sa zaoberá veda inžinierska geológia.

Hlavnou črtou sedimentárnych hornín je vrstvenie, jedinečné pre každú prírodnú zlúčeninu. V dôsledku posunov v zemskej kôre dochádza k narušeniu pôvodných foriem výskytu sedimentárnych hornín: vznikajú všetky druhy zlomov, puklín, zlomov, vrás.

TOP 4 článkyktorí spolu s týmto čítajú

Ryža. 2. Vrstvenie sedimentárnych hornín

Klasifikácia hornín

Môže sa uskutočniť proces ukladania rôzne cesty. V závislosti od jeho špecifickosti sa rozlišuje niekoľko hlavných skupín sedimentárnych hornín:

• klastický - vznikli pod vplyvom zvetrávania a ďalšieho prenosu častíc vyvretých hornín;
• chemogénne - výsledok izolácie a zrážania látok, ktoré vznikajú z nasýtených vodných roztokov;
• biochemické - vznikajú ako výsledok chemické reakcie za účasti živých organizmov;
• biogénne - výsledok rozkladu zvyškov rastlinných a živočíšnych organizmov.

V prírode sa často vyskytujú zmiešané skupiny sedimentárnych hornín, ktorých vznik ovplyvnilo viacero faktorov. Jedným z nápadných príkladov sedimentárnych hornín zmiešaného typu je vápenec, ktorý môže byť rovnako chemogénneho, organogénneho, biochemického alebo klastického pôvodu.

Ryža. 3. Vápenec

Čo sme sa naučili?

Sedimentárne horniny zaberajú obrovské plochy zemského povrchu. Môžu sa nachádzať na súši aj na dne morí a oceánov. Akákoľvek sedimentárna hornina je vytvorená zo zničených a modifikovaných vyvrelín. Klasifikácia hornín je založená na charakteristikách sedimentačného procesu, ktorý môže nastať pod vplyvom mnohých faktorov.

Test na danú tému

Vyhodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.3. Celkový počet získaných hodnotení: 331.

(a. klastická hornina, úlomková hornina, úlomková hornina; n. klastické Gesteine, Trummergesteine; f. roches detritiques, roches clastiques, roches agregees; i. rocas detriticas, rocas clasticas), - sedimentárne horniny pozostávajúce úplne alebo prevažne z úlomkov rôznych hornín (magmatické, metamorfované alebo sedimentárne) a minerály (živce, sľuda, niekedy glaukonit, vulkanické sklo atď.).

Existujú klastické horniny: stmelené a nespevnené (voľné). V stmelených klastických horninách slúžia ako spojivá uhličitany (kalcit, dolomit), oxidy kremíka (opál, chalcedón, kremeň), oxidy železa (limonit, goethit atď.), ílové minerály a množstvo ďalších. Obkladové horniny často obsahujú organické zvyšky: celé ulity alebo ich úlomky - mäkkýše, koraly, krinoidy a iné, kmene a konáre stromov atď.

Klasifikácia obkladových hornín je založená na štruktúrnom znaku - veľkosti úlomkov. Rozlišujú sa: hrubé klastické horniny alebo psefity s úlomkami väčšími ako 1 mm (necementované - bloky, balvany, okruhliaky, drvený kameň, tráva, štrk; stmelené - zlepence, brekcie, štrky atď.); piesčité horniny alebo psamity s veľkosťou častíc 1-0,05 mm, podľa inej klasifikácie 1-0,1 (2-0,05 mm) (piesky a pieskovce); prachové horniny alebo prachy s veľkosťou častíc 0,05 až 0,005 mm (bahno a prach); ílovité horniny alebo pelity s veľkosťou častíc menšou ako 0,005 mm (íly, blatníky atď.). Hranica medzi aleuritmi a pelitmi je vyznačená veľkosťou častíc 0,005 (0,01 v iných klasifikáciách) mm. Ílové horniny môžu byť chemického alebo klastického pôvodu. Vyskytujú sa tu aj klastické horniny zmiešaného zloženia, zložené z úlomkov rôznej veľkosti – piesčité, slienité a ílovité. Patria sem rozšírené, najmä medzi modernými kontinentálnymi ložiskami, rôzne hliny a piesčité hliny. Ďalšie členenie klastických hornín v rámci štruktúrnych podtypov sa uskutočňuje podľa minerálneho zloženia úlomkov a iných charakteristík. Medzi klastické horniny patria aj produkty sopečných erupcií: vulkanické sutiny, popol (sypké horniny a ich stmelené variety - tufy), tufové brekcie a horniny prechodné medzi klastikom a vulkanogénom - tufity a tufogénne horniny (pozri vulkanicko-sedimentárne horniny).

S členitým reliéfom a vysokou dynamikou prostredia sa tvoria hrubé horniny, v podmienkach rovinatého terénu a nízkych rýchlostí prúdenia vody a vzduchu sa tvoria piesok, bahno a ílovité horniny. Častice ílu sa usadzujú hlavne v pokojnej vode. V pobrežnej časti morí a oceánov sa na plážach a v plytkých vodách ukladajú kamienky a štrk; keď sa pohybujú hlbšie do povodia, nahrádzajú sa

Takmer celá periodická tabuľka sa nachádza v útrobách zeme. Chemické prvky vytvárajú medzi sebou zlúčeniny, ktoré tvoria prírodné minerály. V horninách zeme môže byť prítomný jeden alebo viac minerálov. V tomto článku sa pokúsime pochopiť ich rozmanitosť, vlastnosti a význam.

Čo sú skaly

Tento termín prvýkrát použil náš ruský vedec Severgin v roku 1978. Definícia môže byť uvedená nasledovne: horniny sú kombináciou niekoľkých minerálov prírodného pôvodu do jedného celku, ktorý má konštantnú štruktúru a zloženie. Skaly nájdeme všade, keďže sú neoddeliteľnou súčasťou zemskej kôry.

Ak študujete popis hornín, všetky sa líšia v nasledujúcich charakteristikách:

• Hustota.
• Pórovitosť.
• Farba.
• Trvanlivosť.
• Odoláva silným mrazom.
• Dekoratívne vlastnosti.

V závislosti od kombinácie vlastností nachádzajú uplatnenie.

Rozmanitosť skál

Na základe delenia plemien na Rôzne druhy spočíva v chemickom a minerálnom zložení. Názvy hornín sú uvedené v závislosti od ich pôvodu. Uvažujme, do akých skupín sa delia.Všeobecne akceptovaná klasifikácia môže vyzerať takto.

1. Sedimentárne horniny:

• organogénny;
• chemogénne;
• zmiešané.

2. Magmatické:

• vulkanický;
• plutonický;
• hypabyssal.

3. Metamorfné:

• izochemické;
• metasomatické;
• ultrametamorfné.

Sedimentárne horniny

Akékoľvek horniny, keď sú vystavené rôznym faktorom, sa môžu deformovať a zmeniť svoj tvar. Začnú kolabovať, úlomky sa šíria a môžu sa ukladať na dne morí a oceánov. V dôsledku toho sa vytvárajú sedimentárne horniny.

Horniny sedimentárneho pôvodu je ťažké zaradiť, keďže väčšina z nich vznikla pod vplyvom mnohých procesov, a preto je takmer nemožné zaradiť ich do konkrétnej skupiny. V súčasnosti sa tento typ plemena delí na:

• Klasické horniny. Môžu byť uvedené rôzne príklady: známy štrk alebo drvený kameň, piesok a hlina a mnoho ďalších.
• Organogénne.
• Chemogénny.

Pozrime sa bližšie na jednotlivé druhy plemien.

Klasické horniny

Objavujú sa v dôsledku tvorby trosiek. Ak ich klasifikujeme s prihliadnutím na ich štruktúru, rozlišujeme:

• Cementované horniny.
• Necementované.

Prvá odroda má spojovaciu zložku, ktorú môžu predstavovať uhličitany a íly. Druhá odroda takéto látky nemá, preto má voľnú štruktúru.

Možno tiež objasniť, že klastické horniny často obsahujú stopy a zvyšky rastlinných a živočíšnych organizmov. Patria sem schránky mäkkýšov, zachované skamenené časti stoniek a krídla hmyzu.

Najznámejšie sú klastické horniny. Príklady to potvrdzujú. Medzi klastické materiály patrí známy piesok a íl, drvený kameň a štrk, ako aj mnohé iné. Všetky sú široko používané v stavebníctve.

Chemogénne horniny

Táto skupina je produktom chemických reakcií. Patria sem soli, ako je potaš a bauxit. Proces tvorby tohto typu horniny môže prebiehať dvoma spôsobmi:

1. Postupný proces koncentrácie roztokov. Tu nemožno vylúčiť vplyv slnečného žiarenia.
2. Kombinácia niekoľkých solí pri nízkej teplote.

Štruktúra takýchto plemien bude závisieť od miesta ich vzhľadu. Tie, ktoré vznikajú na povrchu zeme, majú tvar vrstvy, zatiaľ čo tie hlboké sú úplne iné.

Horniny z tejto skupiny sú veľmi rozšírené, príklady to len potvrdzujú. Chemogénne plemená zahŕňajú:

• Minerálne soli.
• Bauxit.
• Vápence.
• Dolomit a magnezit a mnohé iné.

V prírode sa pomerne často vyskytujú horniny, na ktorých vzniku sa podieľali rôzne prírodné procesy. Názov skál, ktoré takto vznikli, je zmiešaný. Môžete napríklad nájsť piesok zmiešaný s hlinou.

Organogénne sedimentárne horniny

Ak medzi horskými skalami niekedy patria aj pozostatky živých organizmov, tak táto skupina pozostáva len z nich. Obsahuje:

• Ropa a bridlica.
• Bitúmen.
• Fosfátové horniny.
• Uhličitanové zlúčeniny, ako napríklad krieda používaná na písanie na tabuľu.
• Vápence.

Ak hovoríme o zložení, vápenec a krieda pozostávajú takmer výlučne zo zvyškov lastúr starých mäkkýšov, foraminifer, koralov a zahŕňajú aj riasy. Vzhľadom na to, že rôzne organizmy môžu viesť k vzniku organogénnej horniny, sú rozdelené do niekoľkých odrôd:

• Bioherms. Toto je názov pre zhluky živých organizmov.
• Thanatocenózy a tafrocenózy sú pozostatky organizmov, ktoré na týchto miestach žili dlhší čas alebo boli prinesené vodou.
• Planktonogénne horniny vznikajú z organizmov žijúcich vo vodných plochách.

Veľkosť zrna sedimentu

Táto vlastnosť je jednou z charakteristík štruktúry sedimentárnych hornín. Ak sa pozriete na horniny, možno ich rozdeliť na homogénne a s inklúziami. Pri prvej možnosti je celá hornina vnímaná ako homogénna hmota a pri druhej možno uvažovať o jednotlivých frakciách, zrnách a ich tvare a pomere.

Ak vezmeme do úvahy veľkosť zlomkov, môžeme rozlíšiť niekoľko skupín:

1. Zrná sú celkom jasne viditeľné.
2. Skryté granuly vyzerajú vizuálne bez štruktúry.
3. V tretej skupine nie je možné skúmať zrnitosť bez špeciálneho vybavenia.

Tvar inklúzií môže byť jedným z kritérií, podľa ktorých sa tieto horniny delia. Existuje niekoľko typov štruktúr:

• Hypodiomorfný. V tomto type sú zrná kryštály získané z roztoku.
• Hypidioblastický typ označuje medziľahlú štruktúru, v ktorej dochádza k redistribúcii látok v už vytvrdnutej hornine.
• Granoblastický alebo listnatý má kryštály nepravidelného tvaru.
• Mechanokonforálny typ vzniká v dôsledku mechanického pôsobenia zŕn pod tlakom tých vrstiev, ktoré sa nachádzajú vyššie.
• Nekonformné zrno má hlavný znak v podobe rôznych obrysov zŕn, čo vedie k vzniku dutín a pórovitosti.

Okrem štruktúry sa rozlišuje aj textúra. Rozdelenie je založené na vrstvení:

• Gradačný. K jeho tvorbe dochádza vo veľkých hĺbkach pod vodou.
• Medzivrstva sa vyskytuje v niektorých vrstvách vody; tento typ zahŕňa ílové mazivá a vrstvy piesku v hline.
• K medzivrstveniu dochádza, keď je hrúbka vrstvy veľká, možno pozorovať zmenu farebná škála vrstvy. Príkladom je striedanie hliny a piesku.

Existuje mnoho ďalších klasifikácií, ktoré možno uviesť, ale možno sa tu zastavíme.

Zástupcovia sedimentárnych hornín

Sedimentárne klastické horniny sme si už pozreli, uviedli sme aj ich príklady a teraz sa zameriame na ďalšie, ktoré sú rozšírené aj v prírode.

1. Gravelity. Sú to sedimentárne horniny vo forme štrku. Pozostávajú z úlomkov hornín a minerálov rôznych veľkostí.
2. Piesočnaté skaly. Patria sem piesky a pieskovce.
3. Silné horniny trochu pripomínajú pieskovce, len obsahujú stabilnejšie minerály v podobe kremeňa a muskovitu.
4. Siltstone sa vyznačuje prítomnosťou drsnosti v mieste lomu a farba závisí od tmeliaceho materiálu.
5. Hliny.
6. Hlinená skala.
7. Bahenné kamene.
8. Marly sú zmesou uhličitanov a hliny.
9. Vápence, ktoré pozostávajú z kalcitu.
10. Dolomity pripomínajú vápence, ale namiesto kalcitu obsahujú dolomit.

Všetky tieto horniny sú široko používané v stavebníctve a iných odvetviach národného hospodárstva.

Metamorfované horniny

Ak si spomenieme, čo je to metamorfóza, bude zrejmé, že metamorfované horniny vznikajú v dôsledku premeny minerálov a hornín pod vplyvom teploty, svetla, tlaku a vody. Najznámejšie z tejto skupiny sú: mramor, kremenec, rula, bridlice a niektoré ďalšie.

Keďže rôzne typy hornín môžu prejsť metamorfózou, klasifikácia závisí od toho:

1. Metabazity sú horniny, ktoré sa získavajú v dôsledku premeny magmatických a sedimentárnych hornín.
2. Metapelity sú výsledkom premeny kyslých sedimentárnych hornín.
3. napríklad mramor.

Tvar metamorfovanej horniny je zachovaný z jej predchodcu, napríklad ak bola hornina predtým usporiadaná vo vrstvách, novovytvorená bude mať rovnaký tvar. Chemické zloženie, samozrejme, závisí od pôvodnej horniny, ale vplyvom premien sa môže meniť. Minerálne zloženie môže byť rôzne a môže obsahovať jeden alebo viacero minerálov.

Vyvreté horniny

Táto skupina hornín tvorí takmer 60% celej zemskej kôry. Vznikajú v dôsledku tavenia hornín v plášti alebo v spodnej časti zemskej kôry. Magma je roztavená látka, čiastočne alebo úplne, obohatená o rôzne plyny. Proces formovania je vždy spojený s vysokými teplotami v útrobách zeme. Geologické procesy prebiehajúce vo vnútri Zeme neustále vyvolávajú výstup magmy na povrch. Počas procesu zdvíhania sa minerály ochladzujú a kryštalizujú. Takto vyzerá proces vzniku magmatických hornín.

V závislosti od hĺbky, v ktorej dochádza k tuhnutiu, sú horniny rozdelené do niekoľkých skupín; tabuľka odrôd môže vyzerať takto:

Vyvrelé horniny sa líšia od klastických hornín tým, že neobsahujú zvyšky mŕtvych organizmov. je jedným z najznámejších v tejto skupine. Jeho zloženie zahŕňa: kremeň a sľudu.

Keď sopka vybuchne, magma sa dostane na povrch zeme, postupne sa ochladzuje a vytvára sopečné horniny. Neobsahujú veľké kryštály, pretože k poklesu teploty dochádza pomerne rýchlo. Zástupcami takýchto hornín sú čadič a žula. V staroveku sa často používali na výrobu pomníkov a sôch.

Vulkanické klastické horniny

Pri procese sopečných erupcií vzniká nielen skalná žula, ale aj mnohé iné. Okrem výlevu lávy vyletí do atmosféry aj veľké množstvo trosiek, ktoré spolu so zrazeninami tvrdnúcej lávy dopadajú na povrch zeme a vytvárajú tephru. Tento pyroklastický materiál sa postupne eroduje, časť je zničená vodou a to, čo zostane, sa zhutňuje a premieňa na silné horniny – vulkanické tufy.

Na zlome týchto hornín možno vidieť úlomky, medzi ktorými sú priestory vyplnené popolom, niekedy ílom alebo kremičitými sedimentárnymi látkami.

Zvetrávanie hornín

Všetky horniny, kým sú v prírode, sú vystavené mnohým faktorom, čo vedie k zvetrávaniu alebo deštrukcii. V závislosti od vplyvu existuje niekoľko typov tohto procesu:

1. Fyzikálne zvetrávanie hornín. Vyskytuje sa v dôsledku teplotných zmien, v dôsledku ktorých praskajú horniny, do týchto trhlín sa dostáva voda, ktorá sa pri mínusových teplotách môže zmeniť na ľad. Takto sa hornina postupne ničí.
2. Chemické zvetrávanie prebieha pod vplyvom vody, ktorá sa dostáva do puklín horniny a vylúhuje ju a rozpúšťa. Mramor, vápenec a soľ sú na tento efekt najviac náchylné.
3. K biologickému zvetrávaniu dochádza za účasti živých organizmov. Napríklad rastliny svojimi koreňmi ničia horninu a lišajníky, ktoré sa na nich usadia, uvoľňujú niektoré kyseliny, ktoré majú tiež deštruktívny účinok.

Vyhnúť sa procesu zvetrávania hornín je takmer nemožné.

Význam kameňov

Nie je možné si predstaviť národné hospodárstvo bez použitia skál. Toto použitie začalo v staroveku, keď sa človek naučil spracovávať kamene. Kamene sa používajú predovšetkým v stavebníctve. Príklady zahŕňajú nasledujúce:

• Mramor.
• Vápenec.
• Žula.
• Kvarcit a iné.

Ich použitie v stavebníctve je založené na pevnosti a iných dôležitých vlastnostiach.

Niektoré horniny nachádzajú uplatnenie v hutníckom priemysle, napríklad žiaruvzdorná hlina, vápenec a dolomit. Chemický priemysel je neoddeliteľný od tripoli a diatomitu.

Aj ľahký priemysel využíva horniny pre svoje potreby. V poľnohospodárstve sa nezaobídeme bez draselných solí a fosforitanov, ktoré sú dôležitou zložkou hnojív.

Tak sme sa pozreli na skaly. A môžeme konštatovať, že v súčasnosti sú nespornými a potrebnými ľudskými asistentmi takmer v každom odvetví, počnúc Každodenný život a končiac výstavbou. Preto sa najčastejšie používa pojem nie hornina, ale minerál, ktorý presne vyjadruje význam týchto prírodných ložísk.

Klasické horniny. Pozostávajú z úlomkov erodovaného podložia alebo minerálov, niekedy so zvyškami rozbitých fosílnych schránok. Ich klasifikácia vychádza z veľkosti, stupňa zaoblenia a cementácie úlomkov (tab. 13 a tab. 14), ktoré závisia od pevnosti a odolnosti horninového podložia (deštruovaného) voči procesom zvetrávania, ako aj od štádia vývoja horniny: zvetrávanie. , denudácia, akumulácia alebo diagenéza. Takže voľné horniny z hranatých uvoľnených úlomkov sú produktmi (výsledkami) fyzikálneho zvetrávania; zo zaoblených – zvetrávanie, prenos (denudácia) a akumulácia (sedimentácia) sypkých sedimentov. Cementované klastické horniny prešli vo svojom vývoji štádiom diagenézy, počas ktorej sa medzi úlomkami vytvárali karbonátové alebo kremičité minerály, prípadne jemné klastické minerály - íly. Voľné horniny sú zvyčajne mladé, kvartérne a ležia blízko povrchu, stmelené horniny sú staršieho veku. Väčšina stmelených hustých klastických hornín sa hromadí na dne morí a oceánov, kam sa v konečnom dôsledku prenáša veľa produktov zvetrávania, a preto sa takéto horniny nazývajú aj pozemský(odstránené z kontinentov - pevnina). V prípade klastických hornín sa pojem „štruktúra“ často zamieňa s „textúrou“, takže možno jednoducho charakterizovať štruktúru hornín.

Rozdrvený kameň A trosky pozostávajú z nezaoblených úlomkov rôznych najodolnejších hornín a minerálov a líšia sa veľkosťou úlomkov. Majú eluviálne (produkty zvetrávania hornín zostávajúce v mieste ich vzniku) a deluviálne (vznikajú pri pohybe a hromadení úlomkov hornín na svahoch a na úpätí kopcov resp.

Tabuľka č.12

Charakteristika rozšírených sedimentárnych hornín a pôd

Dokončené Skontrolované

Tabuľka 13

Sedimentárne klastické horniny (kľúč)

Tabuľka 14

Základné štruktúry stmelených klastických hornín

hory) pôvod, spočíva v myšlienke tenkých krytov a chodníkov na úpätí, ktoré pokrývajú takmer celý zemský povrch. Keďže najtrvanlivejšie podložie je zachované vo forme drveného kameňa a sutiny, tieto usadeniny majú koeficient pevnosti v priemere 1,5.

Kamienky a štrk Od drveného kameňa a trosiek sa líšia zaoblením úlomkov, ku ktorému dochádza pri dlhodobej preprave na značné vzdialenosti. Stupeň zaokrúhľovania a triedenia je mimoriadne rôznorodý. Delia sa na fluviálne, jazerné, morské a ľadovcové usadeniny, vyskytujúce sa vo forme vrstiev a šošoviek. Dutiny medzi okruhliakmi a štrkom sú dosť veľké. Kamienkové a štrkové zrná nemajú prakticky žiadnu schopnosť kapilárneho vzlínania vody, sú však vysoko priepustné a ľahko uvoľňujú vodu.

Okruhliaky a štrk majú veľký praktický význam ako ľahko triediteľný a spracovateľný stavebný materiál. Používajú sa na prípravu betónu, pri výstavbe ciest a pri montáži filtrov do hydraulických konštrukcií.

Piesky- sypká hornina pozostávajúca zo zaoblených alebo ostrých zŕn rôznych minerálov a hornín rôznych farieb. Prevládajú kremenné piesky, ale často sa spolu s nimi vyskytujú aj zrná živcov, sľudy, magnetitu a iných minerálov. Niekedy sa nachádzajú piesky pozostávajúce takmer výlučne zo zŕn dolomitu, magnetitu, bridlíc, úlomkov schránok alebo hornín. V závislosti od podmienok vzniku môžu byť piesky riečne, jazerné, morské, ľadovcové a dunové, líšia sa vrstvením, guľatosťou, minerálnym zložením a ďalšími vlastnosťami.

Pórovitosť pieskov je podstatne menšia ako pórovitosť iných klastických hornín (spraše, ílu); zvyčajne sa rovná 30...40 %. Medzi veľmi dôležité vlastnosti piesku patrí jeho schopnosť nemeniť objem pri sušení a navlhčení a schopnosť absorbovať, prechádzať a uvoľňovať vodu. Piesok nasýtený vodou môže tiecť a na svahoch sa objavuje pohyblivý piesok. Piesok, ktorý je nasýtený vodou, ale nemá schopnosť pohybu a erózie, môže byť spoľahlivým základom. Piesky majú nízky kapilárny vzostup vody. Koeficient pevnosti 0,5...0,6. Filtračný koeficient 1…1400 cm/h.

Piesky majú veľký praktický význam ako materiál na stavebné účely, na výrobu kameniny, porcelánu a skla; ako materiál na filtrovanie vo vodovodných zariadeniach a na iné účely.

Loess- zmes drobných zŕn (0,05...0,005 mm) kremeňa, častíc ílu a kalcitu, silne rozprášená, čiastočne vo forme lastúrovitých drobných guľôčok, žltkastobielej, svetlej, pórovitej horniny, ktorá sa po mletí mení na prášok. Vyznačuje sa vysokou súdržnosťou častíc a môže vytvárať strmé niekoľkometrové útesy. Spraš obsahuje veľa tenkých zvislých rúrok so stopami koreňov rastlín; veľa vápenatých konkrécií (žeriavy alebo drevené kukly) bizarného tvaru. Typická spraš sa vyznačuje absenciou vrstvenia. Je rozšírený na zemskom povrchu a zaberá asi 4 % pôdy. Väčšina vedcov považuje typickú spraš za eolický útvar, existujú však hypotézy o jeho pôdno-eluviálnom, deluviálnom, proluviálnom a dokonca glaciolakustrínskom pôvode. Spraš je špecifická pôda vďaka svojim inžiniersko-geologickým vlastnostiam: keď je suchá, môže slúžiť ako základ pre stavby, ale keď je navlhčená, podlieha silnému zhutneniu, čo vedie k výraznému poklesu. Pokles spraše je dôsledkom jej vysokej pórovitosti a pôsobenia vody, ktorá mení štruktúru spraše. Koeficient pevnosti je 0,8, pre skvapalnenú spraš 0,3. Koeficient filtrácie prachu 0,51…1,62 cm/h.

íly– jemne rozptýlené horniny, ktoré obsahujú najmä ílovité minerály – produkty chemického rozkladu (hydrolýzy) kremičitanov, hlavne živcov. Spolu s ílovými minerálmi

– kaolinit, montmorillonit a iné, íly obsahujú nečistoty vo väčšom či menšom množstve častice kremeňa, živcov a iných minerálov vrátane hydroxidov železa – hnedý limonit. Ílové horniny sú najrozšírenejšie na zemskom povrchu a medzi sedimentárnymi horninami, ktoré tvoria 50 % ich celkového objemu.

íly sa delia na mastný A chudá. Prvé sú na dotyk mastné, ich farba je najčastejšie sivá, svetlošedá, zelenošedá. Obsah kaolinitu je v nich vysoký – od 40 do 70 %. Tieto hliny sú vysoko odolné voči vysokým teplotám. Druhé - chudé íly - sú na dotyk menej mastné a pozostávajú z drobných čiastočiek živcov a kremeňa, ako aj kaolinitu v množstve menšom ako 40...10%. Maľované sú prevažne žltými, žltohnedými, červenohnedými farbami rôznych odtieňov s oxidmi železa.

Podľa podmienok vzniku sa íly delia na primárne, čiže zvyškové a sekundárne, čiže sedimentárne íly. Zvyškové íly sú produktmi hydrolýzy silikátov a hlavne živcov. Sekundárne íly vznikli na úkor primárnych ílov ich horizontálnym premiestňovaním a spätným ukladaním do nádrží a priehlbín, vyznačujú sa lepším triedením a obsahom tuku.

Íly v suchom stave sú tvrdé a predstavujú hustú horninu, ktorá sa dá rozdrviť na prášok. Majú výraznú pórovitosť; suché íly silne absorbujú vodu a keď sa stanú plastickým, uvoľňujú túto vodu veľmi pomaly (pozri tabuľku 9). Zároveň citeľne zväčšujú objem – napučiavajú. Íly sa vyznačujú vysokou nasiakavosťou - až 70% svojho objemu, kapilárnym vzlínaním a pri nasýtení vodou vodeodolnosťou (vodeodolnosť). Prispievajú k rozvoju zosuvov na primerane strmých svahoch; Poskytujú artézsku (tlakovú) vodu ako krycie vrstvy. Pod vplyvom vonkajšieho zaťaženia sú nespevnené odrody hliny značne stlačené, ale toto stlačenie nastáva veľmi pomaly a môže trvať stovky rokov. Ťažké budovy postavené na takejto hline môžu spôsobiť výrazné a často nerovnomerné osídlenie.

Ílové pôdy zahŕňajú piesčitá hlina, hlina a hlina. Piesočnatá hlina Je to prechodná hornina od pieskov k ílom. Množstvo ílových častíc v nich je 3...10%. Pri vyvaľkaní v rukách sa mokrá piesočnatá hlina drobí. Filtračný koeficient piesočnatej hliny 0,01…36 cm/h. Hlina obsahuje viac ílových častíc - 10...30%, svojimi vlastnosťami pripomína hlinu, ale mokrá hlina pri rolovaní a ohýbaní v rukách praská. Filtračný koeficient hliny je 0,06…5,0 cm/h. Hlina obsahuje viac ako 30% ílových častíc, vďaka čomu sa dá povraz z mokrej hliny zvinúť do bagela. Koeficient pevnosti hliny je 1,0. Filtračný koeficient 0,000002… 0,001 cm/h. Hlinené kamene sa medzivrstvia a rýchlo vyklinujú cez oblasť distribúcie.

Kaolínové íly sa používajú v porcelánovom a papierenskom priemysle, mastné íly sa používajú ako ohňovzdorný materiál a chudšie íly sa používajú na výrobu tehál, dlaždíc a keramiky. Fullingové íly, vyznačujúce sa schopnosťou absorbovať tuky a oleje, sa používajú na čistenie vlny, látok atď. Glaukonitové íly vytvárajú dobrú zelenú minerálnu farbu a železité íly vytvárajú červené farby, jantár, sienu a okr.

Argillit(alebo bridlica) je veľmi zhutnená jemnoklastická ílovitá hornina s výrazným vrstvením, niekedy prechádzajúcim do olistenia. Skladá sa z drobných čiastočiek kaolinitu, vločiek muskovitu, chloritanu, drobných zrniek kremeňa s prímesou častíc uhlíka a hydroxidov železa, a preto má často tmavú až čiernu alebo hnedastú farbu. Bridlice sa vyskytujú vo forme vrstiev, horizontálnych alebo zvrásnených, porušených zlomami.

Ílové bridlice sú zvyčajne rozšírené v zvrásnených oblastiach: na Kaukaze, Urale atď. Odrody tmavošedej farby s tenkou platňovou štruktúrou sa nazývajú strešné bridlice. Bridlicové bridlice majú čiernu farbu v dôsledku prítomnosti uhlíkatých látok. Bitúmenové a ropné bridlice sú plošné horniny čiernej a tmavosivej farby, bohaté na bitúmen.

Ako veľmi stabilná strešná krytina sa používajú ílovité bridlice s dobrou separáciou tenkých dosiek. Vyrábajú sa z nich schodiskové stupne, soklové lišty, dlažby, parapety, panely, stolové dosky a umývadlá. Namiesto mramoru sa v elektrotechnike používajú bridlice, ktoré neobsahujú prímesi rudných minerálov. Odpad z výroby strešných krytín a bridlice sa využíva na výrobu asfaltu a umelých cestných kameňov.

Inžiniersko-geologická charakteristika - ílovité bridlice sa od ílov líšia podstatne väčšou tvrdosťou. Koeficient pevnosti silnej ílovitej bridlice je 4. Dočasná pevnosť v tlaku je 60…200 MPa.

Pieskovce– stmelené husto vrstvené piesky rôznej pevnosti, vznikajúce diagenézou, zhutňovaním sypkých sedimentov pod ťarchou nadložných sedimentov. Na základe absolútnej veľkosti sa pieskovce delia na hrubozrnné, stredne zrnité a jemnozrnné pieskovce. Pozostávajú prevažne z najbežnejšieho a fyzikálne a chemicky stabilného kremeňa. Podľa mineralogického zloženia cementu sa pieskovce delia na kremičité, vápenaté, ílovité, železité a sadrovcové (pozri tabuľky 9, 13 a 14). Vyskytujú sa vo forme vrstiev a šošoviek.

Pieskovce sú rozšírené v Karélii, v centrálnych oblastiach Ruska, v regióne Volga a na Urale. Pieskovce sa líšia minerálnym zložením pieskových zŕn: monominerálne (zvyčajne kremeň), polyminerálne arkóza (pozostávajúca z kremeňa, živcov a sľudy) a droby (pozostávajúce z úlomkov rôznych hornín, amfibolov, kremeňa, živcov a sľudy), ako aj cement (pozri tabuľku 9).

Pieskovce sú široko používané ako stavebný materiál, najmä tam, kde nie sú iné kamenné stavebné materiály. Odrody pieskovcov bohaté na kyselinu kremičitú (najmenej 97%) sa používajú ako cenné suroviny dinasu. Pieskovce s kremičitým cementom sú široko používané v stavebníctve ako sutina, niektoré odrody sa úspešne používajú na výrobu mlynských kameňov.

Mechanická pevnosť pieskovcov sa značne líši v závislosti od pórovitosti, vlhkosti, tmeliacej látky, ako aj od štruktúry a veľkosti zŕn (pozri tabuľku 9). Pórovité pieskovce často obsahujú artézske vody, ropu a horľavé plyny. Pevnosť v tlaku sa pohybuje od 40...140 MPa. Koeficient pevnosti 2…15.

Breccia A konglomerát– stmelené horniny pozostávajúce z nezaoblených úlomkov hornín s ostrým a zaobleným uhlom (pozri tabuľku 13) a jemnejšej tmeliacej hmoty. Zloženie fragmentov brekcie v porovnaní s konglomerátmi je menej zložité, pretože oblasť demolácie fragmentov, ktoré tvoria brekcie, je oveľa menšia ako fragmenty, ktoré sú súčasťou konglomerátov. Klastiky zvyčajne patria k jednému alebo niekoľkým typom hornín. Trosky v konglomerátoch boli prepravované na veľké vzdialenosti počas dlhých časových období z mnohých miest. Zloženie cementu môže byť rôzne: vápenaté, kremičité, železité, ílovité. Breccia sa vyznačuje heterogenitou v zložení cementu, na rozdiel od homogenity zloženia úlomkov.

Breccia vzniká pri tektonických a zosuvných procesoch akumuláciou produktov deštrukcie (úlomkov) hornín na úpätí svahov. Vulkanické brekcie vznikajú cementáciou hrubých sopečných výronov; tufová brekcia - značné množstvo popola. Konglomeráty sú vyrobené z trosiek, ktoré sa nahromadili pozdĺž brehov morí, horských riek a jazier. Suť je stmelená rôznymi chemickými zlúčeninami vypadávajúcimi z vody (vápno atď.) a usadzovaním malých čiastočiek hliny. Vyskytujú sa vo forme vrstiev malej hrúbky - desiatok, niekedy niekoľko sto metrov. Sú distribuované hlavne v zložených oblastiach: Ural, Kaukaz a tiež v zónach zosuvov pôdy. Vďaka hranatému tvaru úlomkov sú brekcie pevnejšie ako zlepence a sú vhodnejšie ako stavebný kameň. Breccia je cenená ako obkladový kameň pre svoju krásu.

Klastické horniny sú teda veľmi rôznorodé v zložení, štruktúre a vzorcoch výskytu; vyklinovať a nahrádzať sa navzájom pozdĺž nárazu skál (v ploche) aj v hĺbke. Kontinentálne moderné klastické horniny, zvyčajne voľné horniny, majú hrúbku niekoľkých metrov až stoviek metrov, pokrývajú celý zemský povrch. Práve v týchto horninách, medzi striedaním a utláčaním klastických a ílovitých hornín, musia stavitelia často vykonávať svoju prácu. Morské terigénne klastické horniny, rozprestierajúce sa na veľkých plochách, majú hrúbku stoviek až tisícov metrov, ako aj vyšší vek. V rovinatých oblastiach v rámci plošín ležia pod pokryvom kontinentálnych sedimentov, v zvrásnených oblastiach často blízko zemského povrchu a spadajú do rozsahu inžinierskej činnosti.

Tabuľka 15

Chemogénne a biogénne horniny (kľúč)