Кремнистые породы лидит гейзерит

 

Кремнистые породы, после глинистых, обломочных и карбонатных, являются одним из наиболее распространенных типов осадочных отложений.
К этим 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 была предложена Теодоровичем (1935, 1948, 1950, 1957 гг.), Бушинским (1957), Швецовым (1958) и др.
Но текстурным признакам эти 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, 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 эти 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 этих пород встречаются оба типа кремнезема, но соотношение между ними не постоянно. Иногда органические остатки преобладают и тогда среди кремнеземистых пород выделяют диатомиты, спонголиты и радиоляриты. В других случаях органические остатки почти отсутствуют (трепелы, опоки, яшмы, кремни). Известны кремнистые образования 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
	Si02	ТЮ2	А12о3	Fe203	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), N	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, K2
	74,79-78,12	—	10,16—10,66	3,10-4,00	1,30-3,76	1,50—2,68	—
Хотьковский, K2	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), Pg	84,05	0,72	6,01	1,71	1,09	0,84	3,82
Ульяновская обл. (опока светло-серая), Pg	79,5	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, K	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 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 этих 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 силицитовых 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, лидит, кремни и отчасти гейзерит.

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 кремнеземистых 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

<

Лидит

Лидит [по древнеримской пров. Лидии в М. Азии] — черные, плотные, непрозрачные кремнистые (в основном халцедоновые) п.ороды с небольшой примесью глинистого материала и тонко рассеянного углистого вещества и битума.

Лидит обладает раковистым изломом. Органические остатки представлены исключительно радиоляриями. Лидит часто отождествляют с фтанитами. Подобно фтанитам лидит сложен на 92—93% кремнеземом, окрашены в черный цвет углистыми частицами или органическим веществом (битумом), в отличие от яшм, пигментированных преимущественно окислами Fe и Мп. Было высказано предположение (Fabre, 1959), что некоторые разновидности породы лидит являются пресноводными аналогами фтанитов (типично морских образований). Для силицита лидит характерна смешанная структура, представляющая собой комбинацию из реликтовой органогенной, криптокристаллической и микрозернистой структур. Используется как лучший пробирный камень и точильные бруски.

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.

Гейзерит

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.

 

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

Основным источником кремнекислоты для образования кремнеземистых 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

Они присутствуют в толщах самого разнообразного возраста. Подробнее >>

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.