Органогенные и хемогенные горные породы.

Органогенные и хемогенные породы образуются как в водной среде, так и на поверхности суши в результате жизнедеятельности живот­ных и растительных организмов или химических процессов, а часто тех и других процессов вместе. В связи с этим органогенные и хемогенные породы рассматриваются вместе, а классифицировать их наиболее удобно по химическому составу, выделяя карбонатные, кремнистые, сернокислые и галогенные, фосфатные и углеродистые (горючие).

Карбонатные породы. Среди карбонатных пород наибольшим распространением пользу­ются известняки и доломиты.

Известняки – образования, состоящие из кальцита, часто с при­месью глины и песка. По содержанию глинистых примесей раз­личают глинистые известняки (глины <20%), известковистые мер­гели (>20%), мергели (30-50%) и известковистые глины (гли­ны >50%). При увеличении количества песка в известняках их называют песчанистыми известняками или известковистыми песча­никами. При определении известняков следует прежде всего исполь­зовать реакцию с разбавленной соляной кислотой, при воздействии которой они бурно вскипают, но при этом на поверхности образца не образуется, в отличие от мергелей, грязного пятна.

По происхождению известняки разделяются на органогенные и хемогенные.

Органогенные известняки бывают как плотными, так и порис­тыми и даже кавернозными. Их органическое происхождение часто очевидно: во многих случаях они состоят из хорошо различимых раковин моллюсков, члеников морских лилий, раковин фузулинид, скелетных частей других организмов – зоогенные известняки – или из скелетных образований водорослей – фитогенные известняки.

В зависимости от того, скелетные образования каких организ­мов слагают породу, различают известняки коралловые, фузулиновые, нуммулитовые и др. Известняки, которые состоят из полностью или почти полностью сохранившихся створок раковин пластинчато-жаберных моллюсков, или гастропод, называют раку­шечниками.

Чистые известняки белые, но примеси окрашивают их в самые различные цвета. Многие органогенные известняки имеют облик плотных афанитовых пород. В некоторых случаях это связано с тем, что организмы, слагающие породу, очень мелкие; в основном же такая структура обусловлена вторичной перекристаллизацией известняков.

Биохимические известняки состоят из мельчайших зерен каль­цита, выделенных бактериями; в них не наблюдается каких-либо следов органогенной структуры. Типичным примером таких пород может служить писчий мел, в котором на долю раковин, главным образом планктонных организмов, приходится 60—70% извести, а остальная масса представлена порошкообразным кальцитом хи­мического происхождения.

Хемогенные известняки встречаются достаточно часто; среди них наибольшее значение имеют микрозернистые и оолитовые раз­ности, известковые туфы и натеки.

Микрозернистые известняки имеют обычно белый или кремовый цвет и состоят из мельчайших зерен кальцита. Оолитовые изве­стняки (рис 25, б) образованы шаровидными известковыми зернами со скорлуповатым или радиально-лучистым строением – оолитами.

Известковые туфы – пористые породы, формирование которых связано с отложением кальцита водами источников, богатыми растворенной двууглекислой известью. Так же образуются и натеки, примерами которых могут служить сталактиты и сталагмиты в известняковых пещерах.

Мергели широко распространены и имеют большое практи­ческое значение как сырье для цементной промышленности. Обыч­но это плотные породы с раковистым или неровным сколом, белой или разнообразной светлой окраской. С разбавленной соляной кислотой мергели бурно реагируют, причем на поверхности по­роды остается грязное пятно.

Среди известняков и мергелей нередко встречаются кремнистые разновидности. Эти породы, содержащие кроме кальцита кремне­зем кремнистые известняки и кремнистые мергели,— отличаются большой твердостью, раковистым, острореберным сколом и не очень интенсивной реакцией с разбавленной соляной кислотой.

Доломиты – породы, содержащие не менее 95% минерала до­ломита. Чистые доломиты встречаются очень редко; в основном наблюдаются различные переходы от известняков к доломитам. Известковистые доломиты содержат более 50% доломита, а доло­митовые известняки менее 50%. Макроскопически отличить доло­миты от известняков обычно нельзя. Диагностическим признаком является реакция с разбавленной соляной кислотой: (доломиты вскипают только будучи растертыми в порошок). Для доломитов характерен шершавый, как бы тонкопесчанистый излом.

Кремнистые породы. Породы, состоящие преимущественно из кремнезема, могут иметь как органическое, так и химическое происхождение. Из кремнистых пород органического происхождения большое значение имеют диатомиты, которые представляют собой скопления микроскопи­ческих скелетов диатомовых водорослей, состоящих из опала. Диатомиты – белые или светло-желтые пористые, мягкие и легкие рыхлые породы, часто похожие на писчий мел, но, в отличие от последнего, не реагируют с соляной кислотой. Трепелы внешне неотличимы от диатомитов, но имеют кол­лоидно-химическое происхождение. Они состоят не из скорлупок, а из мельчайших зернышек опала, видимых только под микроско­пом. Диатомиты и трепелы применяются в строительстве, хими­ческой (поглотители) и других отраслях промышленности.

Опоки – пористые кремнистые породы от серого до черного цвета, состоящие из опала с примесью кремнистых остатков мел­ких организмов – радиолярий, спикул губок, панцирей диатомей. Это твердые и легкие породы, при ударе раскалывающиеся на мелкие остроугольные обломки с раковистым изломом.

К кремнистым породам относятся яшмы – плотные и твердые породы, сложенные скрытокристаллическим кварцем или халцедо­ном; часто они содержат остатки кремнистых раковин микроско­пических животных – радиолярий. Обычно яшмы обладают кра­сивой красной, красно-бурой (сургучные яшмы), зеленой или полосчатой окраской. Образуются они в результате накопления кремнистого вещества вулканического происхождения (из гидро­терм на дне водоемов).

Сернокислые и галогенные породы.Сернокислые и галогенные породы различаются по химическому составу, но близки по условиям формирования. Среди этих пород наиболее распространены мономинеральные разности: каменная соль, гипс и ангидрит, которые образуются в соленосных водных бассейнах.

Каменная соль (галит) представляет собой зернисто-кристал-лическую или сливную массу; окраска ее изменяется от светлой до черной – в зависимости от примесей. Диагностические призна­ки: соленый вкус, легкая растворимость в воде, небольшая пло­тность (2100 кг/м³). Каменная соль встречается как в сплошных массах, так и в виде примесей в обломочных породах и глинах.

Гипс, как и каменная соль, встречается в виде зернисто-крис-таллических масс. Чистый гипс снежно-белый, желтый или розо­вый, но окраска может быть самая разнообразная – в зависи­мости от состава примесей. Гипс легко распознается по неболь­шой твердости и малой плотности. Часто гипс наблюдается в виде мелких зерен или друз в различ­ных осадочных породах.

Ангидрит – серая или голубовато-серая плотная порода с пло­тностью до 3100 кг/м³ и твердостью до 3,5 по шкале Мооса, что резко отличает его от гипса. Ангидрит встречается на глубинах более 70 м; на поверхности он вследствие гидратации переходит в гипс. Увеличиваясь при этом в объеме, гипс сминается, приобре­тая гофрированную текстуру.

Железистые породы. Железистые породы имеют большое практическое значение. Из них наиболее распространены следующие: 1) оксиды и гидроксиды железа; 2) карбонаты железа и 3) сульфиды железа.

Среди пород первой группы широко развиты и используются в промышленности оолитовые железные руды, представляющие собой скопления оолитов лимонита размером в поперечнике от 0,2 до 15 мм; эти руды часто обогащены псиломеланом – мар­ганцевой рудой. Образуются они при выпадении гидроксидов железа из морской или пресной воды.

В состав второй группы входит сидерит, который встречается в виде минеральных включений в осадочных породах или, реже, образует небольшие пласты и линзы. Из-за сложностей технологии в качестве руды используется редко.

Сульфиды железа, относящиеся к третьей группе – пирит и марказит, – описаны в разделе, посвященном минералам; они также слагают иногда пласты и линзы, но большого промышлен­ного значения эти минералы не имеют.

Фосфатные породы. Осадочные породы, богатые фосфатами кальция, называют фос­форитами. Они содержат фосфат кальция в аморфном виде, при­меси глины или песка. В зависимости от состава и количества примесей внешний вид фосфоритов изменяется в широких преде­лах. Одни фосфориты имеют, например, облик песчаников, дру­гие – афанитовую структуру и гладкий, ровный излом. Фосфори­ты в основном окрашены в темные тона, но встречаются и светлые разновидности. Обычно фосфориты встречаются в виде конкреций раз­личной формы, реже слагают пласты или конгломератовидные образования с желваками фосфоритов в песчаном субстрате. Фосфориты, содержащие боль­шое количество оксида фосфора, являются ценной рудой и ши­роко используются как в химической промышленности, так и в сельском хозяйстве для производства удобрений.