Уламкові терригенні породи: короткий опис, види та класифікація

Терригенні накопичення являють собою гірські породи, які утворилися в результаті переміщення і розподілу уламків - механічних частинок мінералів, що зруйнувалися при постійній дії вітру, води, льоду, морських хвиль. Іншими словами, це продукти розпаду, що раніше існували гірських масивів, які внаслідок руйнування зазнали хімічних і механічних факторів, потім опинившись в одному басейні, перетворилися на тверду породу. Теригенні гірські породи становлять 20% від усіх осадових накопичень на землі, розташування яких також різноманітне і досягає до 10 км в глибину земної кори. При цьому різна глибина розташування порід є одним з факторів, що визначає їх структуру.

Вивітрювання як етап формування терригових порід

Першим і основним етапом утворення уламкових порід є руйнування. При цьому з'являється осадовий матеріал, в результаті руйнування скель магматичного, осадового і метаморфічного походження, що оголилися на поверхні. Спочатку гірські масиви піддаються механічному впливу, такому як розтріскування, дроблення. Слідом йде хімічний процес (трансформація), внаслідок якого породи переходять в інші стани.

При вивітрюванні речовини розділяються за складом і переміщуються. В атмосферу йде сірка, алюміній і залізо - в розчини і колоїди, кальцій, натрій і калій - в розчини, а ось оксид кремнію стійкий до розчинення, тому у вигляді кварцу механічним шляхом переходить в уламки і транспортується текучими водами.

Транспортування як етап формування терригових порід

Другий етап, при якому формуються терригенні осадові гірські породи, полягає в перенесенні утворився в результаті вивітрювання рухомого осадового матеріалу вітром, водою або льодовиками. Основним транспортувальником частинок є вода. Поглинувши сонячну енергію, рідина випаровується, переміщаючись в атмосфері, і випадає в рідкому або твердому вигляді на сушу, утворюючи при цьому річки, які переносять речовини в різних станах (розчиненому, колоїдному або твердому).

Кількість і маса уламків, що транспортуються, залежить від енергії, швидкості та обсягів плинних вод. Так швидкими потоками транспортується дрібний пісок, гравій, а іноді і галька, зважи, в свою чергу, переносять глинисті частинки. Льодовиками, гірськими річками і селевими потоками основною масою транспортуються валуни, розмір таких частинок досягає 10 см.

Седіментогенез - третій етап

Седіментогенез - це накопичення транспортованих осадових утворень, при якому перенесені частинки переходять з рухомого стану в статичний. При цьому трапляється хімічна і механічна диференціація речовин. У результаті першою відбувається поділ частинок, перенесених у розчинах або колоїдах в басейн, залежно від заміни окислювального середовища на відновлювальну і зміни солоності самого басейну. У результаті механічної диференціації відбувається поділ уламків за масою, розміром і навіть способом і швидкістю їх транспортування. Так перенесені частинки рівномірно осаджуються чітко, відповідно до зональності по дну всього басейну. Так, наприклад, валуни і галька осаджуються в гирлі гірських річок і передгір'ях, на березі залишається гравій, далеко від берега - пісок (так як він має дрібну фракцію і можливість переміщатися на великі відстані, при цьому займаючи площу більшу, ніж галька), наступним простягається дрібний альоврит, часто обложений з глиною.

Четвертий етап формування - діагенез

Четвертим етапом формування уламкових порід є етап, що називається діагенезом, який являє собою перетворення накопичених опадів на твердий камінь. Обложені на дні басейну речовини, раніше транспортовані, затвердівають або просто перетворюються на скелі. Далі в природному осаді накопичуються різні компоненти, які утворюють хімічно і динамічно нестійкі і нерівноважні зв'язки, тому компоненти починають вступати в реакцію один з одним. Також в осаді накопичуються роздроблені частинки стійкого оксиду кремнію, який переходить у польовий шпат, органічні опади і дрібнодисперсну глину, що утворює відновлювальне, яке, в свою чергу, заглиблюючись на 2-3 см, здатне змінити окислювальне середовище поверхні.

Заключний етап: зародження уламкових порід

За діагенезом слідує катагенез - це процес, при якому відбувається метаморфізація порід, що утворилися. В результаті все більшого накопичення опадів камінь піддається переходу у фазу більш високого температурного режиму і тиску. Довгострокова дія такої фази температур і тиску сприяє подальшому і остаточному формуванню порід, яке може тривати від десятка до одного мільярда років.

На даному етапі при температурному режимі 200 градусів Цельсія відбувається перерозподіл мінералів і масове утворення нових мінеральних речовин. Так створюються терригенні породи, приклади яких є в кожному куточку земної кулі.

Карбонатні породи

Чим пов'язані між собою терригенні і карбонатні породи? Відповідь проста. До складу карбонатних часто входять терригенні (уламкові та глинисті) масиви. Основними мінералами карбонатних осадових порід є доломіт і кальцит. Вони можуть перебувати як окремо, так і спільно, причому їх співвідношення завжди різне. Все залежить від часу і способу утворення карбонатних опадів. Якщо терригенного шару в породі більше 50%, то вона не є карбонатною, а відноситься до таких уламкових породів, як алеврити, конгломерати, гравеліти або піщаники, тобто терригенні масиви з домішкою карбонатів, процентна частка яких становить до 5%.

Класифікація уламкових порід за ступенем вікатаності

Терригенні породи, класифікація яких базується на декількох ознаках, визначаються за вікатаністю, величиною і сценентованістю уламків. Почнемо зі ступеня окатанності. Вона має пряму залежність від твердості, розміру і характеру транспортування частинок при формуванні породи. Наприклад, частинки, перенесені морським прибоєм, більш відточені і практично не мають гострих країв. Порода, яка спочатку була пухкою, цементується повністю. Такий вид каменю визначається складом цементу, він може бути глинистим, опаловим, залізистим, карбонатним.

Різновиди терригових порід за величиною уламків

Також терригенні гірські породи визначаються розміром уламків. Залежно від їх величини породи поділяються на чотири групи. До першої групи відносячи уламки, розмір яких становить більше 1 мм. Такі породи називають великоуламковими. До другої групи відносять уламки, розмір яких входить в діапазон від 1 мм до 0,1 мм. Це піщані породи. Третя група включає уламки розміром від 0,1 до 0,01 мм. Ця група отримала назву мулові породи. І остання четверта група визначає глинисті породи, розмір уламкових частинок варіюється від 0,01 до 0,001 мм.

Класифікація структури уламкової породи

Ще одна класифікація полягає в відмінності структури уламкового шару, яка допомагає визначити характер формування породи. Шара текстури характеризує собою почергове додавання шарів породи. Вони складаються з підошви і покрівлі. Залежно від виду шари можна визначити, в якому середовищі формувалася порода. Наприклад, прибережно-морські умови формують діагональну слоїстість, моря і озера утворюють породу з паралельною шаркостістю, водні потоки - косу шаркостість.

Умови, за яких сформувалися уламкові породи, можна з'ясувати з ознак поверхні шару, тобто за наявністю знаків рябі, крапель дощу, тріщин всихання або, наприклад, знаків морського прибою. Пориста структура каменю говорить про те, що уламки сформувалися внаслідок вулканогенного, терригенного, органогенного або гіпергенного впливів. Масивна структура може бути визначена породами різного походження.

Різновид породи за складом

Терригенні породи діляться на поліміктові, або полімінеральні і на мономіктові, або мономінеральні. Перші, в свою чергу, визначаються складом з декількох мінералів, ще їх називають змішаними. Другі визначають склад з одного мінералу (кварцові або польовошпатові породи). До поліміктових породів відносять грауваки (до їх складу входять частинки попелу вулканічного) і аркози (частинки, що утворилися в результаті руйнування гранітів). Склад терригованих порід визначається етапами їх утворення. Згідно з кожним етапом, формується своя частка речовин у кількісному співвідношенні. Терригенні осадові породи при їх виявленні здатні розповісти, в який час, якими способами відбувалося переміщення речовин у просторі, яким чином вони розподілялися по дну басейну, які живі організми і на якому етапі брали участь у формуванні, а також в яких умовах знаходилися сформовані терригенні породи.