Породы химического и органического происхождения. Классификация горных пород

ОРГАНОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (от греч. organon — орган и -genes — рождающий, рождённый, биогенные горные породы * а. organogenic rocks, biogenic rocks; и. organogene Gesteine; ф. roches organogenes, roches biogenes; И. rocas organogenicas) - осадочные горные породы , состоящие из остатков животных и растений и продуктов их жизнедеятельности. Организмы обладают способностью концентрировать определённые вещества, не достигающие насыщения в природных водах , образуя скелеты или ткани, которые сохраняются в ископаемом состоянии.

По вещественному составу среди органогенных горных пород можно выделить карбонатные, кремнистые, некоторые фосфатные породы, а также угли (см. ), Горючие сланцы , нефть , твёрдые битумы. Органогенные горные породы карбонатные () состоят из раковин фораминифер, кораллов, мшанок, брахиопод, моллюсков, водорослей и других организмов.

Своеобразными их представителями являются рифовые известняки , слагающие атоллы, барьерные рифы и другие, а также писчий мел. К органогенным горным породам кремнистым относятся: диатомит , спонголит, радиолярит и др. Диатомиты состоят из опаловых скелетов диатомовых водорослей, а также спикул кремнёвых губок и радиолярий. Спонголиты — породы, содержащие обычно более 50% спикул кремнёвых губок. Цемент у них кремнистый, из опаловых округлых телец, или глинистый, слегка известковистый, нередко включает вторичный халцедон . Радиоляриты — кремнистые породы , более чем на 50% состоящие из скелетов радиолярий, которые в современных океанах образуют радиоляриевый ил . Помимо радиолярий в них входят спикулы губок, редкие скорлупки диатомовых водорослей, кокколитофориды, опаловые и глинистые частицы. Многие яшмы имеют основу из радиолярий.

Органогенные горные породы фосфатные не имеют большого распространения. К ним относятся ракушечники из фосфатных раковин силурийских брахиопод — оболид, скопления костей ископаемых позвоночных (костяные брекчии), известные в отложениях разного возраста, а также гуано . Органогенные горные породы углеродистые — ископаемые угли и горючие сланцы — встречаются часто, но масса их в земной коре невелика по сравнению с карбонатными породами . Нефть и твёрдые битумы — своеобразные породы, основным материалом для образования которых послужил фитопланктон.

По условиям образования (главным образом применительно к карбонатным породам) можно различать биогермы — скопление остатков организмов в прижизненном положении, танато- и тафроценозы — совместное захоронение мёртвых организмов, живших здесь же или перенесённых волнами и течениями; породы, возникшие из планктонных организмов, называются планктоногенными (например, диатомит, мел, фораминиферовый известняк).

Если органические остатки подвергаются раздроблению в результате действия волн и прибоя, образуются органогенно-обломочные породы, состоящие из обломков (детрита) раковин и скелетов, скреплённых каким-либо минеральным веществом (например, ).

Камни органического происхождения - подборка камней, фотографии, свойства, происхождение

Камни, рожденные жизнью

О камне говорят «холодный», «мертвый», «безжизненный». А ведь жизнь на Земле ненамного моложе самой планеты, и множество земных минералов сформировано живыми организмами. Нефть, по современным представлениям, есть зримый след существования микроскопических одноклеточных растений и животных далекого прошлого. Уголь еще древние естествоиспытатели считали родным братом нефти. Мел, известняк, мрамор – продукты жизнедеятельности морских существ...

На этом перечень минералов биогенного происхождения, приходящих на ум среднестатистическому человеку, обычно заканчивается. Однако знающий минеролог мог бы продолжать и продолжать список камней, появившихся на Земле исключительно благодаря существованию жизни.

Даже геммология, наука о драгоценных камнях, готова представить внушительный перечень самоцветов, каждый из которых когда-то был живым. Чемпион популярности среди драгоценностей биологической природы – жемчуг!

Перламутр – единоутробный брат жемчуга

Только формой не вышел. Если жемчужина – это образование сферическое (либо приближенное к сфере по форме), то , только отложившийся на стенках раковины.

Спрос на перламутр всегда превышал спрос на жемчуг из-за низкой цены и широкой доступности материала. Жемчуг редок, а перламутра в любой речушке – тонны. Раковины моллюсков, покрытые толстым слоем перламутра, шли на изготовление пуговиц, расчесок, рукояток и прочего ширпотреба на протяжении многих веков. Нет сегодня сорта пластмассы, который применялся бы столь широко и активно, как перламутр в недавнем прошлом.

Когда-то пальмы росли везде

...потому что было тепло и влажно. Окаменевший стволик пальмы можно обнаружить и в каменноугольных залежах, и в глинистых сланцах, и в отложениях кварца. Именно силикаты делают пальмовую древесину эстетически выразительным камнем.

Надо отметить, что по своей ботанической сути пальма – хоть и древовидное, однако травянистое растение. Годовых колец у пальм не найти! Зато продольные сосуды, по которым питательные соки циркулировали по растению, заметны очень явно. Они-то – как на поперечном, так и на продольном срезе окаменелой пальмовой древесины – составляют всю красоту камня.

Мягкая крахмалистая сердцевина пальмового ствола сосудами небогата, и потому замещается при фоссилизации однородным кремнистым материалом.

Различные кремнеземы, пропитывая стволы затопленных, засыпанных, утонувших в болотах деревьев, нередко превращают ничем не примечательную древесину в драгоценный самоцвет. Силикаты, оцвеченные разнообразными минеральными примесями, обретают радужную расцветку. Скол, спил, а еще лучше шлиф часто поражает богатством природной палитры красок.

При этом слоистая древесная структура остается, как правило, хорошо различимой. Что только добавляет декоративности красивейшему камню биологического происхождения.

Строматолитовые яшмы

Яшмовая скала Мэри Эллен расположена в штате Минессота (США). Славна она тем, что основные массы пород, слагающих гору – красная яшма и серебристый гематит – переплеты между собой в немыслимых клубах и извивах.

Красное и черное – выгодное цветовое сочетание для любого художественного сюжета. Однако строматолиты, образовавшиеся из слоистых колоний цианобоктерий два миллиарда лет назад, крайне редко обретают красный цвет. Лишь на американском континенте найдены следы первых шагов жизни по планете, сделанные красной яшмой по черной железной руде...

Окаменелые кораллы

Отполированный окаменелый вызывает желание сдувать с него пылинки – настолько тонкой является ювелирная работа природы. Ячеистые каркасы морских организмов далекого прошлого деликатно устроены и искусно «выполнены». Сходство ископаемого коралла с работой умелого мастера – бесконечно!

Кварц и кальцит, заменяя органическую ткань в окаменелых кораллах, делают украшения долговечными. Однако ярких цветов, свойственных современным кораллам, у ископаемых полипов нет. Огненно-красные либо транспарантно-желтые серьги из окаменелых кораллов – продукт кустарного «улучшательства».

«Песчаный доллар»

«Песчаным долларом» в обеих Америках зовут остов морского ежа, относимого к неправильным (такова зоологическая терминология). Правильные ежи – круглые иглокожие, неправильные – плоские. Живут они на Земле давно, и в некоторых местах так плотно населяют шельфовое дно, что лежат на песке наподобие чешуи на теле карася – а то и вообще в два слоя.

Неправильные ежи обладают очень условной игольчатой защитой, и потому кормятся ими все, кому не лень. Тем не менее, многие из плоских как игрушечное блюдце животных успевают вырастить приличной толщины остов, дожить до естественной кончины и порадовать людей видом своего скелета – «песчаного доллара». Особенно высоко ценятся доллары, «выпущенные» миллионы лет назад...

Аммониты

Всякий, кто интересовался историей эволюции, знает об аммонитах. Их – подчас довольно скромные размером, подчас под два метра диаметром – скручены в плоскую спираль, наподобие рогов бога Амона в одном из его земных воплощений. Аммониты нетрудно найти в природных осыпях. В некоторых странах Европы их издавна зовут «золотыми улитками».

Аммонитовое «золото» - это слой окаменевшего перламутра в запечатанных камерах раковин. Наиболее красивые аммониты добываются в канадской провинции Альберта. Радужное сияние полированных стенок раковин превосходит игру цвета у опала и лабрадорита.

Кость динозавра

Процесс окаменения костей чрезвычайно длителен, ведь каждая молекула фосфата кальция (из которого, собственно, и состоят кости) должна быть заменена молекулой двуокиси кремния. Скелету динозавра средних размеров требуется не менее двух миллионов лет, чтобы превратиться в драгоценный самоцвет!

К счастью, чего-чего, а времени у костей динозавров хватает с большим запасом. За 65 млн. лет, отделяющих нас от последних звероящеров Земли, многие тонны костей превратились в цветные кварцы. Более того, немалая часть кварца восприняла примеси, что позволило непривлекательному дотоле природному материалу обрести и вид, и рисунок, и фактуру на хорошем ювелирном уровне. Кабошоны из костей динозавра нередко бывают чрезвычайно привлекательными!

Слоновая кость помоложе костей динозавра. Сегодня под именем «слоновой кости» различают бивни африканского и индийского слона, ископаемых мамонтов, клыки моржа, зубы бегемота и кашалота.

Главное состоит в ее роскошном внешнем виде. Однако немаловажна и технологичность материала. Не в последнюю очередь полюбилась слоновая кость ремесленникам из-за ее способности становиться пластичной, а после – снова отвердевать.

Цвет слоновой кости различен. Ценится белый с синевой зуб бегемота, теплые оттенки (вплоть до красно-коричневого) мамонтова бивня, полупрозрачная белизна бивня молодого слона.

Перечень камней биологического происхождения можно продолжать и продолжать. Галерея драгоценных самоцветов пополняется усилиями геологов, исследователей, первопроходцев труднодоступных районов планеты.

Подобен сиянию зари

Первые жемчужины люди находили в поисках пищи. Устрицы, продуцирующие этот самоцвет, до сих пор любимы гурманами. Тысячи лет человек любовался сиянием жемчуга, выросшего по воле природы – и вот уже несколько десятилетий мы заставляем моллюсков обволакивать затравочные песчинки разноцветными слоями.

Сегодняшний жемчуг – всех цветов радуги и даже цвета ночи! Но, как и встарь, это – камень, в котором не менее половины от массы приходится на органическую ткань. Подробней мы рассматривали жемчуг в статье , и вы можете убедиться: этот камень биологического происхождения ненапрасно пребывает пятое тысячелетие подряд в фаворе у модниц!

Застывшим солнечным светом...

...поэтично именуется янтарь. И медово прозрачные, и самые «туманные» формы камня действительно производят впечатление сгустков светящейся субстанции. Несть числа разновидностям янтаря! Цветовая гамма этой природной драгоценности простирается от молочно-белого через все оттенки желтого и красного к синему и зеленому цветам. Бывают янтари и черными!

Всякий янтарь – кусочек окаменелой смолы дерева, росшего миллионы лет назад. Различают янтари, рожденные в сосновых рощах, и янтари, произошедшие из живицы тропических деревьев. О янтарях мы рассказывали в статьях: и . Теперь же пришел черед обратить внимание на деревья, росшие сотни миллионов лет назад, и к нашему времени превратившиеся в «драгоценные камни».

«Арахисовая» древесина

Древесина с четкой структуризацией массива при фоссилизации тоже может дать неожиданный визуальный эффект. Особенно интересными получаются окаменевшие древесные останки, многие годы проведшие под водой. Дело, собственно, не в воде, а в моллюсках, населяющих водоемы планеты. Некоторые из них питаются гниющей древесиной, и в процессе добычи пищи углубляются в затопленные бревна, прогрызая многочисленные ходы.

Последующая минерализация органики привела к поразительному итогу. Полости, прогрызенные (точнее, проточенные) червецом, заполнились белым кварцем. Ткани дерева остались цветными. Минерологи окрестили эту разновидность окаменевшей древесины «арахисовым лесом» - ибо сходство рисунка камня с прорастающим арахисом почти стопроцентное.

Гагат

Однако не всем растительным останкам далекого прошлого так везет. Гагат – минерал, относимый к каменному углю, признается той же самой доисторической древесиной, перенесшей затопление в иловых слоях двухсотмиллионолетней давности.

Ничем не привлекательный в необработанном виде, шлифованный гагат сияет наподобие шелкового бархата. Лучшие сорта камня отличаются зеркальным глянцем и идут на изготовление украшений. В недавнем прошлом из гагата делали множество галантерейных мелочей – вроде пуговок, бусинок, бисера. служил своим владельцам не хуже перламутра.

Кораллы

Большая часть донных морских отложений образована известковыми останками организмов, живших в незапамятные времена. Однако кораллы, отвоевав тепленькое местечко пятьсот миллионов лет назад, процветают доныне.

Известковые скелеты кораллов насчитывают три с половиной сотни вариантов природной окраски. Полированные кораллы – отличный материал для изготовления украшений. Однако пользователь должен помнить: чем гуще цвет коралла, тем больше в нем органического вещества, и тем бережнее нужно относиться к предмету.

Современные виды кораллов отличны от полипов, населявших земные моря в прошлые геологические эпохи. Однако с уверенностью можно утверждать: окаменелые кораллы чрезвычайно красивы и интересны!

Спрессованные остовы морских лилий

Морские лилии криноидеи когда-то настолько изобильно населяли неглубокое дно теплых морей, что их известковые остовы – в основном трубчатые, разделенные на короткие сегменты – стали породообразующим элементом. Множество интереснейших экземпляров этих протерозойских иглобрюхих добыто при прокладке Московского метро.

Однако криноидный известняк, образованный останками похожих на цветы животных триста миллионов лет назад, под (в буквальном смысле) Москвой не встречается. Хотя распространен этот минерал достаточно широко.

Различимые остатки криноидей, «впаянные» в толщу полупрозрачного минерала, порой бывают весьма декоративными. Такие камни становятся достойным украшением.

Под звучным именем скрывается красивейший минерал с необычной историей. Вообще-то, turritella terebra – это наименование морского моллюска с винтообразно завитой раковиной. Рассказывают, что именно ракушки турителла подсказали легендарному Архимеду устройство водоподъемного винта.

Агат-турителла – это, по сути, россыпь находящихся в разной степени сохранности ракушек моллюска данного вида, залитая отвердевшим силикатом. Многие из настоящих агатов-турителл включают в себя песок, воду, пузырьки воздуха.

Присмотритесь к внешнему виду драгоценного камня! Под именем агата-турителла нередко продают всякий окаменевший мусор. Если вы не видите отчетливо сохранившихся элементов конусно-спиральных раковин, перед вами – фальсификат!

Большая группа пород возникает в различных водоемах и местами на
суше в результате разнообразных химических процессов и жизнедеятельности животных и растений, а также вследствие накопления органических остатков после, отмирания животных и растений. Среди них могут быть выделены карбонатные породы, кремнистые, сернокислые и галоидные, железистые, фосфоритные и каустобиолиты.

К группе карбонатных пород относятся известняки, доломиты и мергель.

Известняки (СаСО 3) имеют наибольшее распространение и образуются как путем химического осаждения, так и главным образом органогенным. Органогенные известняки слагаются обычно из известковых раковин моллюсков, остатков криноидей, известковых водорослей, кораллов и др. В зависимости от преобладания остатков тех или иных морских организмов известняки называют коралловыми, брахиоподовыми, фораминиферовыми и др. Среди известняков химического происхождения известны: оолитовые известняки, представляющие собой скопление шаровидных известковых зерен-оолитов; известковые туфы, отложенные источниками, богатыми растворенной в воде двууглекислой известью.

Писчий мел представляет собой породу, образованную двояким путем Значительную часть его, около 60-70%, составляют остатки скелетных образований планктонных организмов, остальная часть – тонкозернистый, порошкообразный кальцит – возникла химическим путем.

Мергель дает другой пример горной, породы, возникшей двояким путем. Он состоит на 50-70% из СаСО 3 органического происхождения, а остальные 50-30% падают на глинистые частицы, в составе которых, частицы как обломочного, так и химического происхождения.

Доломиты по химическому составу представляют собой (на 90-95%) двойную углекислую соль кальция и магния CaMg(CО 3) 2 . При содержании не менее 50 % СаСО 3 порода называется известковистым доломитом. Они могут образоваться путем выпадения осадка из воды с повышенной соле­ностью, в этом случае пласты доломита нередко чередуются с пластами гипса. Но чаще доломиты образуются вследствие изменения («доломитизации») соответственными растворами известняков (или известковых осадков до превращения последних в горную породу) – так называемое экзогенно-метасоматическое замещение известняков, а также гидротермально-метасоматическим путем (при низкой температуре).

Кремнистые породы

Диатомит – рыхлая, землистая или слабо сцементированная горная порода желтоватого или светло-серого цвета, состоящая из скопления ске­летных остатков, сложенных водным кремнеземом (опалом) и принадле­жащих микроскопическим диатомовым водорослям. В них иногда наблю­дается небольшая примесь глинистых частиц, зерен кварца и глау­конита.

Трепел по своим свойствам аналогичен диатомиту, но отличается от него отсутствием остатков очевидного органического происхождения. Порода слагается из мельчайших опаловых зернышек.

Опока – кремнистая легкая горная порода, состоящая из опалового кремнезема (до 90%) с небольшой примесью остатков радиолярий и пан­цирей диатомей, с зернами кварца, глауконита и глинистых частиц. Чаще всего опоки бывают твердыми, излом – раковистый, цвет – от голу­бовато-серого до почти черного.

Кремневые конкреции (стяжения) широко распространены среди осадоч­ных горных пород. Они образуются различными способами. Одни из них возникают из циркулирующих в породах растворов путем заполнения опалово-халцедоновым веществом имеющихся в породах пустот. Другие образуются в процессе диагенеза (перерождения осадка в горную породу) путем нарастания вокруг какого-либо центра из постороннего вещества в результате действия кристаллизационных сил. Конкреции с пустотами внутри называют жеодами, с твердым ядром внутри – желваками. Крем­нистые конкреции встречаются во многих горных породах, но особенно ча­сты они в толщах известняка.

Сернокислые и галоидные породы , несмотря на разнообразие их хи­мического состава, объединяются общностью своего происхождения. Их родиной являются отделенные от морских водоемов усыхающие лагуны и соленосные озера. К этой группе горных пород относятся такие одноминеральные породы как ангидрит (CaSО 4), гипс (CaSО 4 ·2H 2 О), каменная соль (NaCI).

Железистые породы. Наибольшее распространение и практическое значение среди них имеют оолитовые бурые железняки, состоящие из мел­ких, округлых, концентрически скорлуповатых или радиально-лучистых образований.

Фосфоритовые породы представляют собой осадочные породы, содержа­щие 12-40% Р 2 О 5 . По форме залегания различают фосфориты конкрецион­ные или желваковые, когда они представлены желваками шаровидной или неправильно округлой формы, и пластовые, когда они сцементированы в плиты конгломерата.

Каустобиолиты (органогенные горючие породы). Среди них выделяются каустобиолиты угольного ряда, к которым относятся торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит и каустобиолиты битумного ряда – нефть.

Торф состоит из полуразложившихся растительных остатков, накапли­вавшихся в течение длительного периода в специфических условиях болот и озер. Разложение происходило в воде при участии различных микро­организмов и при недостаточном притоке воздуха. Общая мощность торфа может достигать порой нескольких метров. Органическое вещество торфа содержит углерод (от 28 до 35%), кислород (30-38%), водород (5,5%).

Бурые угли также являются продуктом изменения растительных осадков прежних геологических периодов. Бурые угли тверже и плотнее торфа: удельный вес – 1,1-1,3. В них присутствует при­месь глинистого материала, что обусловливает их высокую зольность. Содержание углерода в них находится в пределах 67-78%. Они представ­ляют собой переходную породу от торфа к каменным углям.

Каменные угли представляют собой следующую стадию в изменении бу­рых углей. Они черного цвета, плотны, обладают жирным или смоляным блеском и составляют на фарфоровой пластинке черную черту. Удельный вес – 1,0-1,8; твердость – 0,5-2,5. Содержание углерода достигает 80-85%.

Антрацит – последняя стадия процесса метаморфизации твердых расти­тельных остатков. Удельный вес антрацитов – 1,3-1,7; твердость – 2,0-2,5; цвет – черный; блеск – полуметаллический; черта – черная. Содержа­ние углерода – 95-97 %.

Нефть – природная горючая маслянистая жидкость коричневого цвета. В состав нефти входят С, О, Н, из которых основная роль принадлежит углероду и водороду. Нефть представляет собой смесь жидких углеводо­родов метанового (С n Н 2 n +2), нафтенового (С n Н 2 n) и ароматического (C n H 2 n -6) рядов. Удельный вес нефти – 0,8-0,9. Нефть образуется в толще накапливающихся на дне водных бассейнов осадочных пород при наличии среди илистых частиц рассеянного органического вещества, преобразую­щегося в нефть при участии органических и неорганических катализаторов, в условиях строго восстановительной среды.

Химические осадочные породы образуются путем выпадения из водных растворов химических осадков. К этим породам относятся: различные известняки, известковый туф, доломит, ангидрит, гипс, каменная соль и др. Общей особенностью являются их растворимость в воде и трещиноватость.

Органогенные осадочные породы образуются в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений, отличаются значительной пористостью, растворяются в воде. К органогенным породам относятся: известняк-ракушечник, диатомит и др.

Подавляющее большинство пород этих двух групп имеют смешанное (биохимическое) происхождение.

Группы химических и органогенных пород обычно делятся на подгруппы по составу:

карбонатные,

кремнистые,

железистые,

галоидные,

сернокислые,

фосфатные и др.

Особо выделяются горючие породы, или каустобиолиты .

Карбонатные породы

Известняк – порода, состоящая из минерала кальцита. Он определяется по бурно протекающей реакции с HСl. Цвет белый, желтоватый, серый, черный. Известняки бывают органогенного и химического происхождения.

Органогенные известняки состоят из остатков организмов, которые редко сохраняются полностью, чаще они раздроблены а также изменены последующими процессами. Если известняк состоит из целых раковин, его называют известняк-ракушечник, а если из битых – детритусовый известняк.

Разновидностью органогенного известняка является мел , состоящий главным образом из мельчайших раковин фораминифер, порошковатого кальцита и панцирей простейших микроскопических морских водорослей. Мел – белая землистая порода, широко использующаяся в качестве сырья для портландцемента, побелочного материала и пишущего мела.

Известняки химического происхождения встречаются в виде плотных тонкозернистых масс:

оолитовые известняки – скопления мелких шариков скорлуповатого или радиально-лучистого строения, соединенных известковым цементом;

известковый туф (травертин) – сильнопористая порода, образующаяся в местах выхода на земную поверхность богатых растворенной двууглекислой известью подземных вод, из которых при улетучивании углекислоты или при остывании воды быстро выпадает избыток растворенного углекислого кальция;

Натечные образования кальцита – сталактиты, сталагмиты (рис. 9).

Известняки применяются в качестве строительного материала, удобрения, в цементной промышленности, в металлургии (в качестве флюса).

Доломит CaMg(CO 3) 2 – состоит из минерала того же названия. Внешне похож на известняк, отличается от него реакцией с соляной кислотой (реагирует в порошке), желтовато-белым, иногда буроватым цветом, большей твердостью (3,4–4). Доломиты образуются в морских бассейнах главным образом как вторичные продукты за счет известняков: растворенный в воде магний взаимодействует и вступает в соединение с кальцитом известняка. Этот процесс, называемый доломитизацией, ведет к полному уничтожению органических остатков. Для доломитов не типична тонкая слоистость; они часто слагают мощные скальные утесы. Доломиты применяются в качестве флюса, огнеупора и для удобрений.

Мергель – известково-глинистая порода, состоящая из кальцита и глинистых частиц (30–50 %). Цвет ее палево-желтый, коричневато-желтый, белый, серый. Внешне мергель мало отличим от известняка; распознается он по характеру реакции с соляной кислотой, от капли которой на поверхности мергеля остается грязно-сырое или обеленное пятно, обусловленное концентрацией на ме­сте реакции глинистых частиц. Образуется мергель в морях и озерах (рис. 10).

Kpe мнистые породы

Они могут быть и химического (кремнистый туф), и органогенного происхождения (кремень, диатомит, опока).

Кремнистый туф (гейзерит) состоит из пористой (реже плотной) массы опала. Цвет породы светлый, иногда пестрый. Образуется туф при выходе на поверхность горячих источников, в воде которых растворен кремнезем.

Кремень – тонкозернистый пятнистый или полосчатый агрегат халцедона, скрытокристаллической разновидности кварца. Образуется из распавшихся скелетных остатков кремневых организмов, то есть из геля кремнезема, который, постепенно теряя воду и уплотняясь, превращается в опал и затем в халцедон. Часто содержит включения органических остатков. Цвет преимущественно серый до черного или бурый, встречается в виде конкреций (желваков) в меловых известняках, никогда не образуя связных пластов . В каменном веке кремень благодаря высокой твердости (равной 7) служил важным материалом для изготовления оружия и орудий труда. В настоящее время используется как шлифовальный и полировальный материал.

Диатомит – пористая, легкая, белая, светло-желтая рыхлая или сцементированная порода, легко растирается в тонкий порошок, жадно поглощает воду. Состоит из мельчайших опаловых скорлупок диатомовых водорослей, скелетов радиолярий и игл губок, встречаются зерна кварца, глауконита, глинистых минералов. Применяется как фильтрующий материал и для получения жидкого стекла. Образуется диатомит из диатомового ила, находящегося на дне озер и морей.

Опока – кремнистая, пористая порода белого, серого, черного цвета, обладающая часто раковистым изломом. Наиболее твердые ее разновидности при ударе раскалываются с характерным звенящим звуком. Она состоит из зернышек опала и незначительной примеси остатков кремневых скелетов организмов, сцементированных кремнистым веществом.

Железистые породы

Среди пород этой подгруппы наиболее распространены сидерит (FeCO 3 – железный шпат) и лимонит.

Лимонит – механическая смесь гидроокисла железа с песчаным или глинистым материалом. По внешнему виду это чаще всего бобовые (оолитовые) или натечные массы. Цвет желтый, бурый, накапливается в болотах и озерах, поэтому часто называется болотной или озерной рудой.

Галоидные породы

Из галоидных пород наиболее распространена каменная соль , состоящая из минерала галита (NaCl), в природе она обычно окрашена в серый, рыже-желтоватый или красноватый цвет. Каменная соль обычно залегает слоями, имеет крупнозернистую структуру и блестит на солнце. Треть всей добываемой соли идет в пищу людям и животным, остальная часть используется в промышленности, для технических целей. В месторождении слои каменной соли нередко чередуются со слоями сильвина (KCl).

Сернокислые породы

Наиболее широко распространены гипс и ангидрит . Они образуются при выпадении из водных растворов в мелководных озерах, лагунах засушливых зон, где благодаря интенсивному испарению возникают перенасыщенные растворы.

Галоидные и сернокислые соли залегают обычно в виде пластов среди глинистых пород; последние их предохраняют от растворения подземными водами.

Гипс (CaSO 4 ∙ 2H 2 O) – белого цвета или слегка тонированный; крупнозернистый или волокнистый, с шелковистым блеском. От сходного ангидрита, имеющего твердость 3–4, отличается более низкой твердостью, равной 1,5–2. Широко применяется в строительстве. Путем обжига гипса из него удаляется 75 % кристаллизационной воды, но если к обожженному строительному гипсу добавить воду, то он быстро вновь поглощает ее, восстанавливая свое первоначальное водосодержание, что сопровождается увеличением объема. На этом основывается техническое использование гипса в качестве цемента и вяжущего материала.

Ангидрит (CaSO 4) – так называется как сама соляная порода, так и минерал, слагающий ее, похожа на каменную соль, белесовато-серого, желтоватого, голубоватого цвета, но имеет мелкозернистую структуру и не обладает соленым вкусом. Применяется в производстве минеральных удобрений и в строительстве. Ангидритовые слои представляют опасность при строительстве туннелей, так как при поступлении воды они чрезвычайно сильно разбухают и вследствие этого могут сдавить стены туннеля.

Фосфатные породы

К ним относятся многие осадочные породы, обогащенные кальциевыми солями фосфорной кислоты с содержанием Р 2 О 5 до 12–40 % и более. Фосфаты кальция представлены чаще апатитом .

В составе фосфоритов наблюдаются примеси кварца, кальцита, глауконита, остатки радиолярий, диатомей и других органических веществ. Фосфатные породы встречаются в виде конкреций и пластов. Образуются они как хемогенным, так и биогенным путем в морях и на континентах (в озерах, болотах, пещерах). В морях фосфориты возникают при выпадении химического осадка на глубинах от 50 до 150 м. Цвет фосфоритов серый, темно-серый, черный. Применяются как сырье для удобрения (суперфосфат) и получения фосфора.

Каустобиолиты

Это большая группа горючих углеродистых пород органического состава и органогенного происхождения, и потому, согласно строгому определению, не являются настоящими горными породами. Но, с другой стороны, они представляют собой составную часть твердой земной коры и частично бывают изменены в такой степени, что их органическую природу уже невозможно установить, а потому их причисляют к осадочным породам.

Каустобиолиты возникают путем углефикации скоплений растительного материала. Процесс углефикации состоит в постепенном повышении относительного содержания углерода в органическом веществе вследствие его обеднения кислородом (и в меньшей мере водородом). Повышенные давления и температуры, связанные с горообразующими и вулканическими процессами, вызывают диагенетические и метаморфические преобразования углей.

Каустобиолиты бывают твердыми (торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, графит, горючие сланцы, асфальт, озокерит), жидкими (нефть) и газообразными (горючие газы). Свойства твердых каустобиолитов приведены в табл. 8.

Таблица 8

Свойства твердых каустобиолитов

Каустобиолиты			Плотность, г/см 3	Теплотворная способность
		(без блеска)		1500–2000 кал (6280–8374 Дж)
Бурый уголь	Буровато-черный			2000–7000 кал (8374–29 308 Дж)
Каменный уголь				7000–8500 кал (29308–35588 Дж)
Антрацит		металловидный		8500–9000 кал (35588–37681 Дж)
		Металлический

Торф состоит из полуразложившихся болотных и древесных растительных остатков, содержащих в своем составе углерод (35–59 %), водород (6 %), кислород (33 %), азот (2,3 %). Торф – рыхлая, буровато-коричневая или черная порода. В зависимости от того, из каких растительных остатков состоит торф, различают сфагновый, осоковый и тростниковый торф. В сыром виде торф содержит до 85–90 % воды, при высушивании его до воздушно-сухого состояния в нем остается еще до 25 % воды. Торф используется для приготовления удобрений и технического воска.

Бурый уголь содержит 67–78 % углерода, 5 % водорода и 17–26 % кислорода. Это плотная темно-бурая или черная масса с землистым изломом, матовым блеском, черта темно-бурая. Твердость 1–1,5; плотность 1,2 г/см 3 . В составе бурых углей имеются примеси глинистых минералов, обусловливающие их высокую зольность.

Каменный уголь содержит углерода до 82–85 %. Порода черного цвета, плотная, блеск матовый, черта черная. Твердость от 0,5 до 2,5; плотность 1,1–1,8 г/см 3 .

Антрацит содержит углерода 92–97 %. Это твердая хрупкая порода серовато-черного цвета с сильным полуметаллическим блеском. Излом зернистый, раковистый. Твердость 2,0–2,5; плотность антрацита 1,3–1,7 г/см 3 . Цвет черты светло-черный. Образуется при высоких давлении и температуре (не ниже 300 °С).

Графит – кристаллический углерод; это высокометаморфизованный уголь, но он может иметь и неорганическое происхождение.

Горючие сланцы – сланцеватые, глинистые или мергелистые породы, в состав которых входит органическое вещество в виде рассеянного сапропеля (гнилостного ила). Горючие сланцы тонкослоисты, обладают темно-серым или бурым цветом; образовались они в процессе накопления отмерших микроводорослей и планктона. Применяются в качестве местного топлива и для получения жидких и газообразных летучих веществ, из которых получают нефтепродукты, газ, серу, олифу, дубильные экстракты, краски, ядохимикаты для защиты растений.

Нефть представляет собой смесь жидких и газообразных углеводородов. На долю других элементов (азота, кислорода, серы и др.) приходится 1–2 %. По внешнему виду это маслянистая жидкость, цвет изменяется от почти белого, желтого до темно-коричневого; соответственно меняется и плотность – от 0,76 до 1,0 г/см 3 . Лишь асфальтовые нефти имеют несколько большую плотность.

Янтарь (C 10 H 16 О) – затвердевшая смола хвойных деревьев, произраставших 25–30 млн. лет назад. Янтарь аморфен. Цвет его белый, желтый, коричневатый. Твердость 2–2,5. Прозрачен или просвечивает. Блеск жирный или матовый. Плотность 1,05–1,1 г/см 3 , плавится при температуре 300 °С. Горит, выделяя приятный запах. При трении легко электризуется. Встречается в виде глыб среди песчаных пород. Применяется в ювелирной промышленности и в отдельных медицинских препарата.

Основные осадочные породы органического и химического происхождения приведены в табл. 9.

Таблица 9

Основные породы органического и химического происхождения

Название подгрупп	Органогенные породы	Хемогенные породы
Карбонатные	известняк коралловый, изве­стняк-ракушечник, известняк детритусовый, мел, мергель	известняк плотный, известняк оолитовый, известковый туф, натечный известняк, доломит, сидерит, мергель
Кремнистые	диатомит, опока	трепел, кремнистые туфы, кремень
Железистые
Галоидные		каменная соль
Сернокислые		гипс, ангидрит
Алюминиевые
Фосфатные		фосфориты
Каустобиолиты	торф, ископаемые угли, горючие сланцы, нефть, асфальт, озокерит, янтарь