Глинисті породи
Міністерство освіти та науки України
Харківський національний університет ім. В.М. Каразіна
Кафедра петрографії, мінералогії та корисних копалин
на тему«Глинисті породи»
Склала студентка гр. ГІ-41
Керівник: Доц. Кльовцов А.А.
Номенклатура глинистих порід
Структури та текстури глинистих порід
Атомна структура, склад та групи глинистих мінералів
Елементи, що становлять глини
Вивітрювання та ґрунти
Глинисті мінерали – індикатори умов накопичення опадів
Метаморфізм глинистих порід
Глинисті породи - ущільнені (зв'язні) скупчення найдрібніших частинок зруйнованих порід ("породного борошна"), що складаються переважно з глинистих мінералів.
Мінерали глин представлені тонкими мінеральними частинками шаруватих силікатів (менше 0,05 мм у поперечнику) зазвичай лускатого габітусу з досконалою спайністю. Утворюються вони під час розкладання силікатних мінералів. Найбільш відомі з мінералів глин -сніжно-білий каолініт та монтморилоніт. Також сюди належать монотерміт, галуазит, гідрослюди, іноді палигорскіт.
Хоча в глинистих породах частинки в основній масі мають розмір менше 0,004 мм, зазвичай в них є достатня кількість частинок алевритової розмірності. Більшість цих порід є сумішшю двох кластичних силікатних матеріалів - гірське борошно і глину. Багато льодовикових глини та еолові пилові накопичення складені в основному частинками кварцу, польового шпату та слюди; цей матеріал відомий як гірська мука, він майже не відрізняється від матеріалу пісків, за винятком розміру частинок.
Власне глини складаються з найтонших лускатих кристалів мінералів, що утворюються прививітрюванні польових шпатів та інших мінералів, що руйнуються. Ці породи суттєво відрізняються за складом та властивостями від більш крупнозернистих опадів. Крім глинистих мінералів у глинах як акцесорних компонентів у різних кількостях зазвичай присутні хемогенні утворення (сидерит, кальцит), органічні речовини та різноманітні колоїди. Очевидно, що зі збільшенням кількості неглинистих мінералів зростає їх роль у визначенні властивостей глин.
Глини використовуються у виробництві кераміки, паперу, гуми, каталізаторів та ін. Глини дуже важливі для багатьох сфер діяльності людини, наприклад для сільського господарства та інженерної справи. Для кожної сфери застосування глин існують специфічні вимоги до різного поєднання властивостей.
Глини класифікують за складом, походженням, забарвленням, за їх практичним використанням. Якщо один із мінералів переважає, глини називають за цим мінералом – каолінітовим, галуазитовим і т.д.
За характером технічних вимог промисловості серед глин виділяють чотири найважливіші групи: легкоплавкі, вогнетривкі та тугоплавкі; каоліни; адсорбційні (високодісперсні монтморилонітові).
Легкоплавкі глини – полімінеральні, зазвичай залізисто-монтморилонітові та гідрослюдисті (часто з домішкою піску та органічних речовин), показник вогнетривкості менше 1350 0 С.
Каолін – різновид глин, складена переважно каолінітом; не має пластичності, високої дисперсності та значної сполучної здатності.
Адсорбційні Г. За мінералогічним складом в основному монтморилонітові, відрізняються підвищеною сполучною здатністю. До цієї групи належать бентоніти.
За фарбуванням розрізняють жовті, блакитні, червоні або бурі, зелені, чорні глини.
Номенклатура глинистих порід
Аргіліти - неслоисті породи, що складаються переважно з одного або багатьох глинистих мінералів. Саме цієї групи порід застосовується зазвичай вдалий термін «глина». Однак слово «глина» позначає також і продукти вивітрювання, або самі глинисті мінерали, матеріал вулканічної та гідротермальної природи, тому, коли потрібно вказати, що йдеться про породу, слід говорити «аргіліт».
Глинисті сланці, або шаруваті аргіліти. Їх шаруватість виникла в процесі опади накопичення.
Сланці. Будь-яка порода, розсланцю під впливом механічного впливу, є сланцем. Сланцева не залежить від шаруватості, характерної для глинистих сланців і обумовленої площинами напластування. Зрозуміло, що обидва типи окремо можуть бути одночасно. Великі сланцеві серії називаються іноді "філітами". Якщо порода розпадається на великі тонкі плитки, її називають покрівельним сланцем.
Мергелі. Між глинами та карбонатними породами існують перехідні різниці, які називають мергелями. Глинисті вапняки на відміну мергелів ущільнені і консолідовані.
Терміни "глинистий мергель", "мергеліста глина", "мергелистий вапняк" є синонімами. Для порід, карбонатна частина яких представлена доломітом, зручно використовувати вирази «доломитова глина», «доломітовий мергель» та «глинистий доломіт».
Піщані аргіліти. Існують перехідні форми між глинами з одного боку, пісками та пісковиками з іншого. Можна говорити про піщані глини, піщані глинисті сланці, піски, глинисті пісковики.
Структури та текстури глинистих порід
Під структурою глин мають на увазі розподіл компонентів породи за гранулярним складом, форму частинок, їхпросторове орієнтування по відношенню один до одного та сили зчеплення, що з'єднують їх разом.
Розрізняють структури в перерізі, перпендикулярному до нашарування, і структури в перерізі, паралельному нашаруванню.
Структури в перерізі, перпендикулярному до нашарування, поділяються на:
1) гемогенні, якщо напластування чи шаруватість не виражені;
2) орієнтовані, якщо шаруваті силікати мають виразне орієнтування, що виникло при осадконакопичення, діагенезі і т.д.
3) шаруваті, якщо порода складається з шарів, що чергуються;
4) циклічні, якщо в породі спостерігається ритмічне чергування, наприклад, у стрічкових глинах, у стрічкових мергелях та цілій низці інших опадів.
5) Мікролінзоподібні, якщо циклічність настільки локалізована, що шари здаються залягають незгодно навіть у масштабі зразка або шліфу.
Структури в перерізі, паралельному шаруватості, поділяються на:
1) кристалічні, якщо основна маса складена добре індивідуалізованими лусочками;
2) скритокристалічні, якщо кристалічна будова помітна з працею за присутністю слабо заломлюючих ділянок скритокристалічні, або аморфні, якщо глинисту речовину здається ізотропною. Глиниста маса має кристалічну будову, а враження ізотропності обумовлено компенсацією, що виникає при накладенні одна на одну дрібних кристалічних частинок.
Серед прихованокристалічних структур можна виділити такі різновиди:
а) тріщинуваті, сітчасті, зумовлені орієнтованим розташуванням мінералів по стінках тріщин;
б) петельчасті та пластівці. Пітельчаста структура характеризується спутанноволокнистим додаванням, що нагадує будову мікроскопічних волокон антигориту; пластівчаста – присутністюокруглих ділянок, облямованих більш високо двупреломляющим матеріалом (або шаруватими силікатами, або кристалами кальциту);
в) струменеві, флюїдальні, муарові, обумовлені різними оптичними ефектами.
Структури глинистих компонентів у цементі піщаних порід. Глиниста фракція порід становить значний інтерес навіть у тих випадках, коли присутня в породі у підлеглій кількості або у вигляді незначної домішки. Якщо глинисті мінерали залишаються незмінними серед основної маси породи, що змінюється, по них можна судити про ранні етапи еволюції породи. І навпаки, якщо перетворюються глинисті мінерали, а основна маса породи залишається незмінною, за ними можна судити про недавні етапи еволюції породи.
Виникає проблема глинистих цементів, котрим ретельно розроблена класифікація структур глинистих цементів пісковиків. Вони поділені на мікроагрегатні, лускаті, плівкові, крустифікаційні, вермикулітоподібні, лепідобластові, сновидні. У пісках і пісковиках виникають новоутворення глинистих мінералів або слюїдистих силікатів, що становлять істотну частину породи.
Особливістю деяких глин є їхня пелетова текстура. Пелети є невеликими, округлими агрегатами глинистих мінералів і дрібного кварцу, розсіяними в матриксі, представленому тим же матеріалом. За розмірами пелети становлять діаметрі 0,1-1,3мм, а деяких випадках досягають кількох міліметрів(в довжину). Їхнє утворення приписують дії течії води.
У деяких глинистих породах осадового походження проявляються реліктові структури, успадковані від материнських порід, у тому числі вони утворилися. Прикладами є сапроліти, що походять від різних грубих вулканічних та метаморфічних порід.У цих породах досить добре збереглися «релікти» первинних мінералів, тому можна простежити початкову гнейсову сланцюватість, порфіробласти.