Страницы Список страниц 37 38 39 40 41 · · ·  42                    

Биохимические породы.

Многие, весьма важные в практическом отношении, осадочные горные породы (например, известняки, кремнистые породы и пр.) могут образовываться и как химические осадки, и как осадки биохимического характера. Их часто объединяют в группу биолитов или органогенных пород.

Породы органогенные образовались главным образом из продуктов жизнедеятельности организмов и разделяются на породы растительного и животного происхождения.

Важнейшие породы растительного происхождения — торф и ископаемые угли— будут рассмотрены в отделе каустобиолитов, где дается также описание нефти.

Кроме того, существуют породы промежуточного характера и смешанного генезиса. К ним можно отнести мергели, с одной стороны, и горючие сланцы — с другой. И те, и другие имеют огромное значение и будут описаны совместно с карбонатными породами.

Карбонатные породы.

Основным материалом, из которого образовались карбонатные горные породы органогенного происхождении, являются раковины, оболочки или наружные скелеты морских, реже пресноводных, обычно мелких животных, а также растений и бактерий, постепенно накоплявшиеся на дне морей и озер и нередко сильно измененные и уплотненные.

Важнейшими породами органогенного происхождения являют-ся известняки различного типа, частью доломит, а вто-ричными продуктами их видоизменения — известковые на теки и туфы.

Известняк.

Наиболее распространенная порода органогенного происхождения. Он образовался из скоплений раковин моллюсков, обломков скелетов и оболочек фораменифер и других мелких морских животных и растений или построек коралловых полипов, обычно сильно измененных процессами диагенеза и превращенных в плотную, иногда мелкозернистую породу, состоящую главным образом из углекислого кальция с небольшими примесями кремнезема, глинозема и углекислого магния.

Процессы диагенеза, о которых упомянуто выше состоят в данном случае в уплотнении первоначально образовавшегося осадка, цементации его, частичном растворении и перемещении отдельных составных частей, благодаря чему такая порода нередко сильно отличается от первоначального осадка.

Известняк-ракушечник

Рис. 129. Известняк-ракушечник

Окраска известняков — беловатая, желтоватая, сероватая, иногда красноватая. В присутствии большого количества органических веществ известняки приобретают бурую и даже черную окраску. В некоторых известняках сохраняются органические остатки; в зависимости от того, какие остатки преобладают, различают раковинный известняк (ракушечник) (рис. 129), состоящий преимущественно из известковых раковин моллюсков, иногда хорошо сохранившихся; коралловый известняк, образовавшийся из построек кораллов; фузулиновые и нум-мулитовые известняки, состоящие из крупных раковин корненожек ф узу лин, напоминающих по форме и величине ржаные зерна, или н у м м у л и т о в, похожих на мелкие кружочки или монеты.

Фузулиновые (рис. 130), а также коралловые известняки залегают мощными пластами в средней части Подмосковного каменноугольного бассейна, встречаются также в Жигулевских горах на Волге. Они образовались в каменноугольный период.

Раковинные известняки разных типов широко распространены на побережьях Каспийского, Азовского и Черного морей; во многих местах они разрабатываются, как дешевый и легко обрабатываемый строительный материал, например, в окрестностях Керчи, Феодосии и Одессы.

Кроме описанных выше, встречаются известянки, образовавшиеся из скелетов других морских животных — мшанок, морских лилий и т. д., оболочек водорослей, а также так называемые оолитовые известняки, состоящие главным образом из оолитов — шариков углекислой извести, соединенных цементом различного состава — чаще известковым, иногда глинистым. Размеры оолитов колеблются от величины просяного зерна до горошины.

Фузулиновый известняк под микроскопом

Рис. 130. Фузулиновый известняк под микроскопом.

Образование минералов оолитового строения рассмотрено было в отделе «Общие свойства минералов».

В известняках, измененных процессами диагенеза, следы животного или растительного происхождения часто исчезают. Такие плотные известняки встречаются очень нередко. Под микроскопом они оказываются состоящими из мельчайших зернышек углекислого кальция.

Применение. Известняки применяются как строительный материал, кроме того, как основное сырье для производства извести и цемента, как флюс в металлургии, а также для «известкования» почвы, что часто заметно повышает ее плодородие.

Мел.

К органогенным, преимущественно растительным, известковым породам, образовавшимся путем осаждения тонкого карбонатного ила на дне морей, принадлежит также всем известный мел — землистая порода, обычно белая, реже сероватая, желтоватая или зеленоватая, состоящая, главным образом, из мельчайших известковых зернышек (кокколитов) — скелетов микроскопических водорослей.

Мел особенно часто встречается среди отложений мелового периода. В СССР распространен на Украине (Харьковская, Черниговская, Киевская и другие области), а также в окрестностях Вольска, в Среднем Поволжье.

Применение. Мел применяется для производства цемента, а также в стекольной промышленности. Молотый мел употребляется в малярном деле для побелки стен, а отмученный мел — в резиновой и бумажной промышленности.

Доломит.

Доломит, как минерал, имеет состав CaMg(CО3)2, но как порода обычно содержит больше углекислого кальция, чем требуется по этой формуле.

Структура доломита-породы зернистая до плотной. По внешнему виду и окраске очень похож па известняк, но обычно тверже и прочнее его.

При действии холодной разбавленной соляной кислоты доломит не вскипает, в отличие от известняка.

Происхождение доломитов объясняется различно. Громадное большинство их образовалось из известкового ила на дне морей при постепенном обогащении породы углекислым магнием, который замещал кальций. При этом состав и температура воды играют весьма существенную роль. Некоторая часть доломитов образовалась путем непосредственного осаждения в сильно засоленных изолированных бассейнах, содержащих растворенные соли магния.

В СССР доломиты широко распространены в Московской области, на Урале, в Поволжье (близ Казани и в Жигулевских горах), в Крыму, на Северном Кавказе (в районе Кисловодска) и в других местах.

Применение. Доломит применяется, как строительный материал и как сырье для производства некоторых сортов цемента, в особенности же как огнеупорный материал в металлургии.

Мергель.

Известково-глинистая порода, содержащая больше то глины (глинистые мергели), то карбоната кальция (известковые мергели). Многие мергели отличаются яркой пестрой окраской, розовато-бурой, желтой, зеленоватой, зависящей главным образом от примеси различных соединений железа. Такие мергели встречаются в Поволжье (Горьковский край), в Заволжье и Приуралье.

Большинство мергелей представляет морские осадки, другие отложились в озерах и содержат остатки и отпечатки пресноводных животных и растений.

Применение. Мергели часто применяются для производства цемента, причем некоторые их сорта (так называемые н а т у р а л ы) после обжига и размола дают хороший цемент без каких бы то ни было добавочных примесей.

В особенности славятся в этом отношении плотные мергели Мархотского хребта на черноморском побережье Кавказа, залегающие мощной толщей на протяжении нескольких десятков километров между Новороссийском и Геленджиком. Они служат основным сырьем для крупных цементных заводов Новороссийска. Давнишней славой пользуются также Амвросиевские мергели (Сталинская область).

Горючие или битуминозные сланцы 

Также относятся к породам морского происхождения, связанным по своему образованию с организмами. Они представляют мергелистую, обычно темную породу, расщепляющуюся на тонкие пластинки и пропитанную горючим веществом. Многие сланцы легко загораются от спички и горят ярким коптящим пламенем.

Горючие сланцы образовались на дне морских заливов благодаря одновременному осаждению глинистых и карбонатных частиц и тонкого органического ила, состоящего из мельчайших водорослей и других организмов. Разлагаясь под водой без доступа воздуха, ил постепенно превратился в темное горючее вещество, пропитывающее осадочную породу. По своему происхождению горючие сланцы имеют много общего с сапропелевыми углями, о которых будет упомянуто в отделе «Каустобио-литом».

Важнейшие месторождения горючих сланцев разрабатываются в СССР в Среднем Поволжье — на правом берегу Волги, близ Ульяновска (ундорские сланцы), около Сызрани (кашпирские сланцы), а также в Заволжье — в районе Общего Сырта.

Желтоватые известковистые горючие сланцы добываются под названием куккерситов в Эстонской ССР и в Веймарнскнх и Гдовских рудниках в Ленинградской области. Кроме того, горючие сланцы известны в Печорском крае по р. Ухте, в Башкирии, Чувашской республики и в других районах.

Применение. В СССР крупные месторождения горючих сланцев разрабатываются в целом ряде районов, как местное топливо и как ценное сырье для химической промышленности.

При нагревании горючих сланцев в специальных перегонных аппаратах из них добывают подобное нефти вещество, известное под названием сланцевой смолы или сланцевого

масла. Из него получают парафин, смазочные масла, керосин, бензин, ихтиол и другие продукты.

Кроме карбонатных пород, к химическим и биохимическим осадочным породам относятся породы кремнистого состава, сло-женные либо из скелетных остатков животных или растительных организмов, либо из бесструктурных зерен опала.

Трепел и диатомит.

Как упомянуто выше, мел состоит из мельчайших известковых зернышек — остатков растений, накоплявшихся на дне морей, главным образом в меловой период. По происхождению, структуре и по внешнему виду с ним сходен диатомит, состоящий из кремневых (в отличие от мела) скорлупок диатомовых водорослей — мельчайших организмоз, живущих в морях и в пресных водах (рис. 131) и трепел, состоящий из кремневых зернышек — продуктов разложения скелетных частей диатомовых водорослей, радиолярий (рис. 132) и губок.

Панцыри диатомей в диатомите

Рис. 131. Панцыри диатомей в диатомите (под микроскопом)

Трепел представляет очень мягкую, пористую, весьма тонкозернистую и нежную на ощупь породу белого или желтовато-серого цвета, легко растирающуюся между пальцами в тонкий порошок. По внешнему виду трепел очень похож на мел. Он залегает слоями среди осадочных пород преимущественно третичного и послетретичного возраста. В СССР месторождения трепела хорошего качества имеются в Среднем Поволжье — близ Сызрани у Сенгилея, в Калужской области — близ г. Жиздры и в других местах.

Промышленное месторождение высококачественного диатомита находится в Грузии — близ Ахалцыха.

Трепел состоит главным образом из опала, благодаря чему отличается большой огнеупорностью и кислотоупорностью, а по структуре представляет тонкопористый мелкозернистый материал, состоящий из мельчайших частиц с большой твердостью (тв. 5,5 — 6,5 по Моосу).

Применение. Благодаря своим свойствам трепел широко применяется в различных отраслях промышленности: для фильтрования кислот, для термоизоляции, для полировки металлических изделий. В строительной промышленности трепел нашел себе широкое применение для изготовления очень легкого и прочного кирпича и как добавочная составная часть при производстве высших сортов цемента.

Сильно пористая разновидность трепела — инфузорная з е м л я — применяется в качестве наполнителя при выработке динамита. Трепел и диатомит применяются также при производстве пироксилина.

Радиолярия

Рис. 132. Радиолярия (увеличено и 100 раз)

Если частицы трепела сцементированы кремнистым веществом получается порода, называемая опокой.

Опока. Довольно твердая легкая порола, похожая по виду на мергель, но отличающаяся от него тем, что не вскипает от соляной кислоты, так как не содержит карбоната кальция. Опоки легко выветриваются и превращаются в мелкий остроугольный щебень. В СССР они встречаются на юге Европейской части СССР в Поволжье и, в особенности на восточном склоне Урала, где они образуют пласты в несколько десятков метров мощности.

Кремнистые туфы. К кремнистым породам неорганического происхождения можно отнести кремнистые туфы, образующиеся в виде натеков и налетов, иногда гроздевидных или почковидных, из вод горячих источников, содержащих кремнезем в растворенном состоянии. Кремнистые туфы обычно белого цвета, но иногда благодаря примесям, в особенности окислам железа, имеют желтоватую, буроватую или пеструю окраску.

39

38 40