Пески песчаники это минералы которые в основном состоят из кварца и примесей в веществ которые достаточно устойчивые в окружающей среде.
Примером песков и песчаников может служить глина, которая в сухом состоянии имеют землистый характер, обычно легко растираются между пальцами в тонкий порошок, реже они крепкие и твердые.
Что такое пески песчаники
Песок состоит главным образом из зерен кварца, к которому в некотором количестве бывают примешаны зерна полевого шпата, магнетита, граната, циркона и других минералов, обладающих достаточной твердостью и химической устойчивостью.
Пески, образовавшиеся в морях, состоят главным образом из хорошо отсортированных зерен кварца и обычно залегают правильными, ровными слоями, чем заметно отличаются от песков с косой и неправильной слоистостью, образовавшихся в реках или пустынях.
От примеси окислов железа иногда покрывающих пленкой («рубашкой») зерна кварца и полевого шпата пески приобретают желтую или ржаво-бурую окраску, углистые частицы сообщают им серый или черноватый цвет.
Пески, образовавшиеся на дне морей, нередко окрашены в серовато-зеленый цвет, зависящий от примеси минерала глауконита, и называются глауконитовыми песками.
Если пески образуются от разрушения пород, содержащих устойчивые минералы, например самородное золото, платину, оловянный камень, вольфрамит, корунд,.
Эти минералы собираются в песках и образуют вторичные месторождения указанных минералов или россыпи, залегающие в оврагах, старых руслах рек и речек.
При этом благодаря тому, что большинство составных частей первоначальной породы — полевые шпаты, роговая обманка, слюда и другие неустойчивые минералы.
При выветривании разрушаются механически и химически и уносятся текучей водой, россыпи всегда богаче указанными выше ценными минералами, чем первоначальные породы.
Для многих ценных ископаемых, в особенности золота, платины, оловянного камня россыпи имеют огромное практическое значение, часто превосходящее значение коренных месторождений.
Форма зерен песка бывает очень различна, в зависимости от степени окатывания, а размеры зерен колеблются от 0,25 до 2 мм.
Наибольшей чистотой и однородностью отличаются морские пески и песок пустынь (эолового происхождении).
Применение. Пески широко применяются в различных отраслях промышленности, в особенности в стекольной и фарфоро-фаянсовой промышленности, в производстве динаса, силикатного и обыкновенного кирпича, в литейном, абразивном, цементном деле, и для различных строительных целей.
Наибольшая чистота и однородность требуется от песков, идущих для изготовления стекла.
Они целиком должны состоять из кварца и не содержат, вредных примесей; кроме того, желательно, чтобы зерна песка имели определенные размеры и форму.
Особенно вредной примесью является окись железа Fe2O3, содержание которой дли лучших сортов стекла допускается не более 0,05%, а для бутылочного стекла 0,5—0,65%.
Месторождения песков различных сортов в СНГ чрезвычайно многочисленны, но еще недостаточно изучены.
В дореволюционное время специальные сорта песка, месторождения которого в дальнейшем были найдены во многих местах СНГ, в значительной количестве привозились из-за границы.
Так, в 1913 г. было ввезено около 3500 вагонов песка на сумму 183 679 руб. золотом.
Этот факт наглядно показывает, как мало были изучены наши минерально-сырьевые ресурсы до революции и какое экономическое значение может иметь такая всем известная и повсюду распространенная осадочная порода, как песок.
Песчаники
При просачивании через песок различных минеральных растворов его зерна скрепляются и получается сцементированная порода, называемая песчаником.
В зависимости от природы цемента, различают песчаники кварцевые, известковые, кремнистые, глинистые, железистые и т. д.
В некоторых песчаниках зерна песка сцементированы настолько слабо, что он легко раздавливается руками; другие же песчаники по прочности почти не уступают плотным массивно-кристаллическим породам и представляют, прекрасный строительный материал.
Самыми прочными считаются песчаники с кварцевым цементом (рис.).
Если цемент заполняет полностью промежутки между зернами песка и порода имеет сплошной сливной вид, ее называют кварцитом.
Большинство кварцитов относится к породам метаморфическим, которые будут рассмотрены ниже.
Применение. Плотные песчаники разных типов, преимущественно кварцевые, применяются как для построек, так и для изготовления жерновов, точильных камней и плит для тротуаров.
Особое значение имеет использование чистых кварцевых песчаников для изготовления динаса — кремнистого огнеупорного кирпича.
Месторождения песчаников встречаются в СНГ в целом ряде районов и обычно разрабатываются для местного строительства. Отметим несколько наиболее известных месторождений.
Довольно плотные кварцевые песчаники разрабатывались раньше в ближайших окрестностях Москвы (близ с. Татарово, Лыткарино и др.).
И применялись для облицовки набережных Москва-реки, изготовления плит для тротуаров и для строительных целей.
Известно месторождение строительных песчаников в Люберецком районе. На юге Донецкого бассейна близ ст. Амвросиевки эксплуатируются месторождения плотного песчаника, называемого кварцитом.
Кроме того, кварцевые песчаники разрабатываются для местных нужд во многих местах Поволжья, например, в Ульяновском, Саратовском, Камышинском и других округах.
Песчаники с глинистым цементом добываются на черноморском побережье Кавказа (туапсинский песчаник), а также в Херсонском районе на Украине и во многих местах.
Алевриты — тонкозернистые, пылевидные породы — сложены зернами различных минералов, преимущественно кварца, причем размер преобладающих зерен колеблется от 0,1 до 0,01 мм.
Такие породы часто неправильно называют то глинами, то суглинками, что, конечно, не соответствует действительности.
К алевритам можно присоединить тонкозернистую породу, известную под названием лёсс.
Лёсс
Широко распространенная на юге Украины и в особенности в Средней Азии не слоистая порода светложелтого цвета, очень нежная на ощупь, легко растирающаяся между пальцами в пыль.
Лёсс состоит из смеси мельчайших зернышек кварца и глинистых частиц, с примесью до 30% углекислой извести, которая местами выделяется в виде различной формы конкреции обычно белого цвета («журавчиков»).
Лёсс образовался в результате накопления мелкого материала, приносимого ветром или во дою.
Он обладает очень характерной для него вертикальной отдельностью; благодаря этому в нем нередко развиваются овраги и ущелья с отвесными стенами.
Благодаря большому содержанию солей лёссовая почва отли чается плодородием и дает большие урожаи культурных растений, в особенности при искусственном орошении, как, например, в Средней Азии.
Уплотненные и сцементированные алевриты называются алев рол ит а ми. По своему характеру они очень близки к так на зываемым глинистым сланцам, с которыми их часто ошибочно смешивают.
Глины
Самыми распространенными продуктами химического разрушения изверженных пород являются глины.
Они обрисуются при химическом выветривании полевых шпатов, нефелина, слюд и некоторых других породообразующих минералов, кроме кварца.
И таким образом являются частично химическими и частично механическими осадками.
Глины в сухом состоянии имеют землистый характер, обычно легко растираются между пальцами в тонкий порошок, реже они крепкие и твердые.
Легко впитывают воду, после чего становятся вязкими и пластичными. После обжига глины дают каменную массу.
Глины обладают очень тонкой (дисперсной) структурой и состоят чаще всего из каолинита (размер частиц <0,01 мм) Аl4(ОН)8 [Si4O10] и сходного с ним монотермита или же из монтмориллонита и др.
Глины образуются из тонкоотмученного, взвешенного в воде материала, который уносится текучей водой и постепенно оседает в устьях рек и в морях.
В зависимости от их минералогического состава различают глины:
1) Каолинитовые,
2) Монотермитовые,
3) Монтмориллонитовые (бентонитовые и флориди-новые).
Каолинитовые глины связаны переходами с отложениями каолина.
Каолинит
Каолинит, как было отмечено в разделе «Минералогия», образуется главным образом при химическом выветривании полевых шпатов и других алюмосиликатов.
Каолины, образовавшиеся на месте выветривания полевошпатовых пород, называются первичными.
Они встречаются сравнительно редко благодаря тому, что каолин легко размывается, уносится текучей водой во взвешенном состоянии и отлагается снова в замкнутых водных бассейнах в виде вторичного каолина.
Во влажном состоянии каолин и вообще глины жадно впитывают воду, разбухают и дают пластичную массу, не пропускающую воды, благодаря чему очень часто служат водоупорным горизонтом для грунтовых и межпластовых вод.
Месторождения. Из первичных месторождений с каолиновыми заводами на них отметим Глуховцы и Турбов в Киевской области, крупнейшее в мире Просянское месторождение в Днепропетровской области и крупное месторождение вторичных (переотложенных) каолинов — Пологи Днепропетровской области.
На Урале крупные месторождения первичных каолинов с новыми каолиновыми заводами на них находятся близ Кыштыма (Средний Урал) и около Магнитогорска.
Известны месторождения вторичных каолинов и в Сибири — Мойское на р. Иртыше и др.
Огнеупорные каолиновые глины жирны на ощупь, обычно белые с сероватым оттенком, нередко окрашены в буроватый и зеленоватый цвет.
Они состоят главным образом из каолина (от 40 до 70%) с примесью мельчайших частиц других минералов, нередко также зерен кварца, жирны на ощупь.
Применение. Огнеупорные глины широко применяются как в фарфоро-фаянсовой промышленности, так и для изготовления огнеупорного кирпича, шамота и других изделий.
Огнеупорные каолиновые глины разрабатываются в различных районах СНГ Крупнейшие месторождения — близ ст. Пологи Днепропетровской области, где они залегают под пластом вторичного каолина.
Ст. Еленовка Сталинской ж. д., ст. Латная Воронежской обл., Сталиногорск, Гжель, Любытино, ст. Боровичи в Ленинградской обл., Курьинское и Байновское месторождения на Урале и др.
Монотермитовые глины
Состоят главным образом из мельчайших частичек и чешуек монотермита. По внешнему виду они сходны с каолиновыми глинами и нередко переходят в них.
Часть этих глин огнеупорна и содержит значительное количество щелочей, в особенности К2О.
К ним принадлежат глины Часов-Яра в Донецкой обл., образующие громадные залежи.
Они обладают огнеупорностью, высокой пластичностью и являются ценным сырьем, в особенности для производства шамота.
Отбельные или сукновальные, бентонитовые и флоридиновые глины резко отличаются от огнеупорных глин, описанных выше, по своему химическому и минералогическому составу, а также и по физическим свойствам.
Они состоят главным образом из монтмориллонита и других близких к нему минералов и содержат сравнительно много MgO и СаО.
По генезису отбельные глины, в частности флоридиновые и бентонитовые, считают продуктами диагенеза тонких вулканических продуктов — туфов.
К этому виду глин принадлежат сукновальные глины, которые не обладают пластичностью и, впитывая воду, нередко рассыпаются в порошок.
Они хорошо поглощают различные жиры и масла и применяются для очистки шерсти и сукон.
К ним относится также кил, добываемый в Крыму, — сероватая или зеленовато-серая глина, которая при впитывании воды распадается в тончайший порошок. Кил встречается также на Кавказе близ Баку.
К тому же типу глин принадлежат так называемые флоридиновые глины, применяемые для очистки и осветления нефтепродуктов.
Месторождения этих глин (гумбрина) разрабатываются в Грузии, около дер. Гумбри, близ Кутаиси, а также около Баку («асканит») и близ Нальчика на Северном Кавказе («нальчикин»)
Важное значение приобретают в последнее время бентонитовые глины Огланлинского месторождения в Туркмении.
Отличающиеся весьма большой вязкостью и тонкой отмученностью частиц, что сближает эти глины по свойствам с коллоидами.
Они применяются для формовочных смесей при отливке деталей машин.
Большая примесь к глинам каолина и монотермита сообщает им жирный на ощупь характер и пластичность, почему ряд глин носит название жирных.
В отличие от жирных глин, тощие глины пользуются чрезвычайно широким распространением, обладают часто значительной мощностью и окрашены в различные цвета благодаря примесям.
Водные окислы железа придают глине желто-бурый или красно-бурый цвет и значительно понижает температуру ее плавления. Часто наблюдаются примеси более крупных зерен кварца, слюды, полевого шпата.
Месторождения тощих глин разбросаны по всему СНГ и широко разрабатываются для нужд кирпичного гончарного, черепичного и других производств.
Особый тип глин представляют массы глинистого материала, остающегося после выщелачивания глинистых известняков.
Эти остаточные глины нередко встречаются в подмосковных известняках и известны под названием «мытинной глины».
Остаточные глины почв, образующиеся на известняках южных областей СНГ (Крым, Кавказ), называются красноземами — «терра росса».
Смешанные породы
В природе очень широко распространены породы смешанного — песчано-глинистого характера.
Так как практически важно знать тип такой породы, принято более точно характеризовать их состав.
Институт геологической карты принял такую схему наименования пород:
Песок содержит частиц меньше……0,01 мм до 5%
Глинистый песок…………5—10%
Супесь грубая………….10—20%
Супесь тонкая………….. 20—30%
Суглинок грубый………… 30—40о/0
Суглинок тонкий…………. 40—50%
Глина грубая………….. 50—60%
Глина тонкая………….. 60 и более %
М. С. Швецов предлагает называть смешанные породы по определенному правилу:
На первом месте ставить название преобладающей составляющей породы, а затем в виде прилагательных остальные компоненты в порядке их убывания.
При ним после каждого названия ставить процент содержания в скобках. Например, песок (60), алевритовый (32), глинистый (8).
Можно условно ввести и такое правило: при содержании более 30% ставить суффикс «овый», при количестве 10—30% «истый», а при содержании меньшем, чем 10%, ставить предлог «с».
Тогда взятая для примера порода будет песок алевритовый с глиной.
При уплотнении и цементации глин возникают твердые, не размокающие в воде породы, называемые аргиллитами.
К ним можно отнести плотные каолиновые породы района Боровичей, называемые там «сухарями».
Иногда применяется для обозначения аргиллитов иностранный термин флинтклей, что в переводе с английского означает кремнистая глина.
Одной из разновидностей аргиллитов являются глинистые сланцы.
Глинистые сланцы
Если глины подвергаются давлению вышележащих пластов осадочных пород или сдавливанию при процессах горообразования.
Они уплотняются и получают способность раскалываться на тонкие пластинки — делаются сланцеватыми. Самые твердые и плотные разновидности сланцеватых глин называют глинистыми сланцами.
Они состоят из глинистых частиц с примесью кварцевой пыли, а иногда также чешуек серицита и хлорита, тонкосланцеваты и обычно имеют темную окраску.
Цвет их зависит от минеральных примесей:
1) Углистые частицы дают темносерую или черную окраску,
2) Окись железа — красноватые тона,
3) Примесь хлорита сообщает зеленоватую окраску.
Глинистые сланцы отличаются от глин значительно большей твердостью и не размокают от воды.
При ударе молотком они раскалываются на пластинки по сланцеватости, причем поверхность раскола обычно матовая или же имеет слабый шелковистый блеск, если в состав сланцев входит серицит или хлорит.
Глинистые сланцы различных типов в большом количестве встречаются на Кавказе, на Урале и в других горных районах.
А также в окрестностях Кривого Рога на Украине, преимущественно среди древних осадочных пород, подвергшихся сильному сдавливанию при горообразовании.
Самые крупные и наилучшие изученные месторождения глинистых сланцев находятся у ст. Ларе на Военно-Грузинской дороге и близ Краснов Поляны на Кавказе, в Кривом Роге и на Урале (Атлянское месторождение).
Применение. Глинистые сланцы применяются, как кровельный материал, а тонкослоистые плотные сланцы темного цвета — для грифельных досок.
Применение сланцев, как кровельного материала, имеет большое будущее, так как они имеют ряд преимуществ по сравнению даже с кровельным железом.
Они огнестойки, не требуют окраски, не поддаются атмосферным влияниям и благодаря этому представляют вечный кровельный материал, отличающийся к тому же дешевизной.
Статья на тему пески песчаники