Кремнистые породы радиолярит диатомит кремень яшма опока спонголит трепел лидит

 

Кремнистые породы, после глинистых, обломочных и карбонатных, являются одним из наиболее распространенных типов осадочных отложений.
Советские геологи к кремнистым породам относят породы, состоящие полностью или в основном из свободного или водного кремнезема, тогда как Кайо (1929) к кремнистым породам относит всякие породы, состоящие из свободного кремнезема, также и терригенного происхождения.

Классификация кремнистых пород в СССР была предложена Теодоровичем (1935, 1948, 1950, 1957 гг.), Бушинским (1957), Швецовым (1958) и др.
Но текстурным признакам кремнистые породы подразделяются на пластовые и непластовые. К непластовым относятся конкреционные, гнездовидпые, жилоподобные и др. Пластовые являются первичными, а конкреционные возникают в процессе окаменения.

По классификации Бушинского, кремнистые породы подразделяются по минеральному составу, структурным и текстурным признакам. Иногда они образуют сравнительно мощные толщи.

Минеральный и химический состав

Кремнистые породы сложены в основном кремнекислотой, представленной аморфным опалом, скрытокристаллическим халцедоном и кварцем (но не в виде обломочных зерен), образующимся обычно при окаменении и метаморфизме.

По составу минералов Г. И. Бушинский подразделяет кремнистые породы на две группы: 1) опаловую и кристобалитовую и 2) кварцевую и халцедоновую, которая получается за счет преобразования первой.

Опал и халцедон формируются в результате чисто химических процессов или как результат жизнедеятельности организмов. В большинстве кремнистых пород встречаются оба типа кремнезема, но соотношение между ними не постоянно. Иногда органические остатки преобладают и тогда среди кремнистых пород выделяют диатомиты, спонголиты и радиоляриты. В других случаях органические остатки почти отсутствуют (трепелы, опоки, яшмы, кремни). Известны кремнистые породы чисто химического происхождения, возникающие за счет осаждения из вод некоторых источников и гейзеров (гейзериты).
 

 


 
Химический состав главных типов кремнистых пород

Типы пород   Содержание, %   Потери при прокаливании
 SiO2 TiO2 Аl2O3 Fe2O3 СаО Mg О 
Диатомиты
Пулозерский (озерный)  54,94-68,95 0.06-0,27 2,15-10,50 0,91-4,70 1,12-3,53 0,33—1,62 15,07-35,57
Ипзенский (морской), Pg   72,33-88,15 0,24-0,49 3,10-9,25 1,38-5,16 0,40—6,46 0,38-1,71 2,73—10,13
Нурнусский (озерный), Ng   85,93—95,03 0,02—0,04 0,15—4,44 0,23-1,89 0,60—2,27 0,11-0,61 1,46-1,64
Трепелы       
Дабужский, Сг2   74,79-78,12 — 10,16—10,66 3,10-4,00 1,30-3,76 1,50—2,68 —
Хотьковский, Сг2  76,10-81,79 — 8,18—12,16 0,84-5,73 0,66—1,86 0,06—1,25 3,04-3,95
Опоки
Саратовская обл. (опока почти черная), Pgi 97,16 0,08 0,20 0,12- 1,00 0,40 1,31
Саратовская обл. (опока серая), Pg!   92,15 0,18 2,08 1,37 0,93 0,30 1,43
Ульяновская обл. (опока серая), Pgj  84,05 0,72 6,01 1,71 1,09 0,84 3,82
Ульяновская обл. (опока светло-серая), Pg! . . 79,50 0,53 7,76 3,05 0,79 1,11 4,54
Кремни
Поволжье, С    90,90 0,02 0,61 2,07 % 3,20 0,11 
Подолия, Сг  86,01 — 0,99 0,50 6,05 — 6,50
Спонголиты
Зап. Грузия, Pg3  88,02 —. 3,72 2,08 . 1,53 0,54 3,02
Яшмы
Урал (серая), D   86,51  5,52 2,62 0,51 0,48 3,13
Урал (черная), D  67,40  |7,11 2,28 2,49 0,47 16,75
: .*


 
Чаще всего в кремнистых породах на фоне скрытокристаллической кварцево-халцедоновой массы присутствуют редкие остатки радиолярий, реже кремнистых губок. Таково строение кремнистых сланцев и яшм, широко распространенных во многих геосинклинальных толщах. В них часто наблюдается значительная примесь органического вещества, иногда графитизированного при метаморфизации. Поэтому многие кремнистые сланцы характеризуются черным цветом.

Кроме органического вещества, в кремнистых породах встречаются также глинистые, реже песчанистые примеси. В некоторых разновидностях велико содержание карбонатов, но обычно не в виде органических остатков. Органогенные кремнистые породы сложены остатками различных кремнистых организмов: диатомовыми водорослями, кремнистыми губками, радиоляриями, динофлягеллятами и др. В кремнистых породах содержатся также окисные и сульфидные соединения железа, а среди опаловых молодых пород — глауконит, который в других типах кремнистых пород обычно отсутствует.

 

Главные типы пород

Главными разновидностями кремнистых пород являются диатомиты, трепелы, спонголиты, радиоляриты, опоки, яшмы, кремни и отчасти гейзериты.


Диатомиты

Диатомиты сложены в основном из остатков диатомовых водорослей. Макроскопически это белая или желтоватая, очень легкая, мягкая (пишет на доске), пористая, прилипающая к языку порода с объемным весом от 0,9 до 0,4 и пористостью до 90—92%. Содержит до 70—98% растворимого кремнезема. По внешнему виду диатомиты не отличимы от трепелов, в которых остатки диатомей играют подчиненную роль или целиком отсутствуют.

Структура диатомитов типично органогенная. Панцири диатомей слагают породу иногда на 70—80%. Иногда наблюдается тонкая горизонтальная слоистость.

Трепел

Трепелы по внешнему виду неотличимы от диатомитов. Остатки диатомей в них разрушены. Под микроскопом трепелы состоят главным образом из округлых комочков опала и примеси обломочных зерен кварца, глинистых и карбонатных частиц и глауконита.

Макроскопически трепелы представляют собой большей частью светло-серые или светло-желтоватые породы, часто очень мягкие, пачкающие руки. Они легко растираются пальцами, особенно во влажном состоянии.

Объемный вес меняется в пределах от 0,8 до 1,4. В шлифах похожи на опоки, с которыми они часто переслаиваются. Некоторые разновидности имеют опоковидный облик. Однако большинство трепелов отличается от опок значительно меньшим количеством кремнезема, содержание которого обычно равно 75—80%, а в опоках 80—90%.

Спонголиты

Спонголиты состоят более чем на 50% из спикул кремнистых губок и халцедоновых псевдоморфоз по ним. Внешний облик довольно разнообразен. Это однородные, мелкозернистые породы, серовато-зеленого или черного цвета, иногда обладающие значительной твердостью, но встречаются и рыхлые разности, в которых макроскопически заметно присутствие спикул губок. Под микроскопом обнаруживается присутствие глауконита, примеси песчаных и глинистых частиц, иногда наблюдается замещение опала халцедоном (в особенности в древних разновидностях).
Современные аналоги спонголитов, в отличие от диатомитов, встречаются очень редко.


Радиолярит

Радиоляриты представляют собой разновидность кремнистых пород, богатых органическими остатками. Сложены более чем на половину раковинами радиолярий, подобно современному радиоляриевому илу. Многие разновидности близки к яшмам и связаны с ними тесными переходами.

Опока

Опоки представляют собой породы, сложенные опаловым кремнеземом тонкозернистого строения. Обычно это плотные, легкие (объемный вес 1,1—1,8), звонкие, пористые (прилипают к языку) породы с раковистым изломом. Легко чертятся ножом, но не растираются пальцами. Это фактически уплотненные трепелы.

Яшма


Кремень

Кремни это плотные, более или менее однородные, конкреционные образования, сложенные, как показали последние исследования Уивера, преимущественно очень мелкими кристалликами кварца и опалом, и залегающие в виде желваков или линзовидных слоев, обычно среди карбонатных и, реже, среди глинистых пород.
 

Гейзериты

Гейзерит этот вид кремнистых пород представляет собой натечные туфоподобные, иногда пористые, образования, формирующиеся у места выхода на земную поверхность горячих водных источников, в частности гейзеров.

Происхождение

Большинство кремнистых пород представляет собой отложения водоемов. Особенно широко распространены морские кремнистые отложения (многие диатомиты, кремни, яшмы, спонголиты, опоки и трепелы). Реже встречаются озерные образования (некоторые диатомиты и кремни). Особенно типичны кремнистые породы для геосинклиналей и прилежащих к ним областей платформ.
Вопрос о причинах концентрации и выпадения кремнезема до настоящего времени не выяснен. В некоторых случаях оно происходит биоген¬ным путем.

Некоторые кремнистые породы (разновидности кремней, реже опок) формируются в результате эпигенетических процессов и образуют тела весьма неправильной формы.

Основным источником кремнекислоты для образования кремнистых пород являются процессы химического выветривания, но иногда кремне¬кислота поступает в водоемы во время вулканических извержений и при подводном разложении других продуктов вулканической деятельности (пепел, вулканическое стекло, лавы). Об этом свидетельствует взаимная связь некоторых кремнистых и вулканогенных толщ.
Осаждение кремнекислоты, приносимой в водоемы обычно в виде коллоидных растворов, может происходить химическим путем благодаря коагуляции этих растворов или при помощи организмов, потребляющих, ее для образования раковин, спикул и т. п.

Соотношение между этими двумя процессами, по-видимому, изменялось по мере развития Земли. Так, на заре геологической истории происходило интенсивное формирование кремнистых пород, образовавшихся химическим путем. Позже, наряду с этим, формировались органические разновидности. В кайнозойскую эру преобладал органогенный тип отложений кремнистых пород.

Геологическое распространение

Кремнистые породы присутствуют в толщах самого разнообразного возраста. Мощные толщи яшм и близких к ним пород встречаются в силурийских и девонских отложениях Урало-Тяныпанской геосинклинали, в перми и мезозое Колымско-Охотского пояса, Калифорнии и Анд. Особенно характерны яшмы для палеозоя. Опоки щироко распространены в  третичных и меловых отложениях Поволжья, вдоль восточного склона Урала, в Сибири, на Украине (район Чернигова). Спонголиты известны в нижнем карбоне восточного склона Урала. Они распространены также в меловых отложениях (Подмосковье, Приуралье) и в третичных отложениях (Кавказ). Трепелы приурочены в основном лишь к меловым отложениям. Диатомиты широко распространены в третичных и четвертичных отложениях Поволжья и восточного склона Урала, в верхнемеловых отложениях востока европейской части России, во Франции (Парижский бассейн).

Практическое применение

Кремнистые породы находят разнообразное применение в промышленности. Диатомиты широко используются в сахарной промышленности для очистки и частичного обесцвечивания сахарных сиропов; употребляются также для очистки растительных масел, нефтепродуктов и многих других материалов.

Наиболее вредными примесями, влияющими на качество диатомитов, применяемых для отбеливания и фильтрования, являются органические вещества, карбонаты кальция и магния, соединения железа и песчано-глинистые частицы.

Трепелы и опоки употребляются как поглотители, а диатомиты и трепелы используются еще и в качестве изоляционного материала, как гидравлическая добавка к портланд-цементу и известнякам.

Кремни благодаря твердости и вязкости используются для футеровки (внутренней облицовки) мельниц, применяемых в керамическом, цементном и других производствах для размола сырья; они применяются также для производства шлифовальных шкурок, искусственных мельничных жерновов и в фарфоро-фаянсовом производстве как отощающая добавка вместо кварцевого песка.

Яшмы являются превосходным поделочным камнем.

реклама

Mineralmarket