Обломочные породы и их классификации. Осадочные горные породы Виды обломочных пород

Обломочные горные породы

кластические горные породы, осадочные горные породы, состоящие целиком или преим. из обломков различных горных пород (магматических, метаморфических или осадочных) и минералов (кварц, полевые шпаты, слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло и др.). Различают О. г. п. сцементированные и несцементированные, рыхлые. В сцементированных О. г. п. связующим веществом служат карбонаты (кальцит, доломит), окислы кремния (опал, халцедон, кварц), окислы железа (лимонит, гётит и др.), глинистые минералы и ряд др. О. г. п. часто содержат органические остатки: раковины моллюсков и др., стволы и ветви деревьев и т.п. В основу классификации О. г. п. положен структурный признак - размер обломков. Выделяются грубообломочные породы, или Псефиты , с размером обломков более 1 мм (несцементированные - глыбы, валуны, галька, щебень, дресва, гравий; сцементированные - Конгломерат ы, брекчии (См. Брекчия), Гравелит ы и др.); песчаные породы, или псаммиты, с размером частиц 1-0,05 мм (пески и песчаники); пылеватые породы, или Алевриты , с размером частиц 0,05-0,005 мм (алевриты и Алевролит ы); глинистые породы, или Пелиты , с размером частиц менее 0,005 мм (глины, аргиллиты и др.). Иногда граница между алевритами и пелитами проводится по размеру частиц 0,001 мм . Глинистые породы могут быть как химического, так и обломочного происхождения. Выделяются также О. г. п. смешанного состава, сложенные обломками различной размерности - песчаными, алевритовыми и глинистыми. К ним относятся широко распространённые, особенно среди современных континентальных отложений, различные суглинки и супеси. Дальнейшее подразделение О. г. п. в пределах структурных подтипов производится по минеральному составу обломков и др. признакам. К О. г. п. принадлежат также продукты вулканических извержений: вулканический щебень, пепел - рыхлые породы и их сцементированные разновидности - туфы, туфобрекчии и породы переходные между обломочными и вулканогенными - туффиты и туфогенные породы (см. Вулканогенно-осадочные породы).

При расчленённом рельефе и высокой динамике среды образуются грубообломочные породы, в условиях равнинного рельефа и небольшой скорости водных и воздушных потоков - песчаные, алевритовые и глинистые породы. Глинистые частицы осаждаются главным образом в спокойной воде. В прибрежной части морей и океанов на пляже и мелководье отлагаются галька и гравий, по мере движения в глубь бассейна они сменяются песками, алевритами и, наконец, глинистыми илами на глубине ниже уровня действия волн и течений. Однако встречаются галечники и пески на больших глубинах - результат действия различных донных течений и мутьевых потоков (См. Мутьевые потоки).

О. г. п. используют в качестве строительного материала, пески - в стекольной и металлургической промышленности. В речных и морских песках встречаются россыпи золота, платины, драгоценных камней, минералов титана, олова, вольфрама, редких и радиоактивных элементов.

Лит.: Логвиненко Н. В., Петрография осадочных пород (С основами методики исследования), 2 изд., М., 1974; Рухин Л. Б., Основы литологии, 3 изд., Л., 1969.

Н. В. Логвиненко.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Обломочные горные породы" в других словарях:

Кластические горные породы (a. clastic rock, fragmented rock, detrital rock; н. klastische Gesteine, Trummergesteine; ф. roches detritiques, roches clastiques, roches agregees; и. rocas detriticas, rocas clasticas), осадочные горн. породы … Геологическая энциклопедия

Породы, состоящие из обломков более древних горных пород и минералов. По величине обломков различают грубообломочные (псефиты), песчаные (псамиты), пылеватые (алевриты, алевролиты) и глинистые (пелиты) породы … Большой Энциклопедический словарь

Породы, состоящие из обломков более древних горных пород и минералов. По величине обломков различают грубообломочные (псефиты), песчаные (псамиты), пылеватые (алевриты, алевролиты) и глинистые (пелиты) породы. * * * ОБЛОМОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ… … Энциклопедический словарь

Породы, состоящие из обломков более древних горн. пород и минералов. По величине обломков различают грубообломочиые (псефиты), песчаные (псамиты), пылеватые (алевриты, алевролиты) и глинистые (пелиты) породы … Естествознание. Энциклопедический словарь

Разновидность осадочных горных пород, состоящая из обломков других горных пород и минералов (обычно кварц, полевые шпаты, слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло). Различают сцементированные породы (конгломераты и брекчии), в которых… … Географическая энциклопедия

Природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Термин «Г. п.» впервые в современном смысле употребил (1798) русский минералог и химик В. М. Севергин … Большая советская энциклопедия

Породы, образовавшиеся путем накопления минеральных веществ, главным образом из водной среды, при их уплотнении и цементации. Различают: химические осадки (гипс, каменная соль), обломочные (гравий, песок, глинистые породы), сцементированные… … Строительный словарь

Твердая кора земного шара и весь твердый его остов сложены из минеральных агрегатов. Г. породами называются те из этих агрегатов, которые играют существенную роль в составе литосферы, обнаруживая в основных чертах постоянство состава и строения в … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Скопления продуктов разрушения осадочных горных пород разнообразного петрографического состава и различной крупности, образовавшиеся из рыхлых или сцементированных обломков. Рыхлые породы разновидности (механические отложения) осадочных (валуны,… … Строительный словарь

Породы, возникшие путём осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников. Осаждение происходит механическим, химическим и биогенным путём. Осадочные горные породы разделяются на обломочные, химические и… … Энциклопедический словарь

Обломочные, или кластические (греч. кластес – обломок), породы образуются из обломков минералов и горных пород; чаще всего они накапливаются как морские осадки. Классификация обломоч­ных пород основана на величине обломков (грубообломочные, песчаные, алевритовые), степени их окатанности (окатанные и неокатанные) и наличии или отсутствии цемента (сцементирован­ные и рыхлые). Классификация обломочных горных пород показана в таблице 2.

Грубообломочные породы , или псефиты (греч. псефос – камешек), состоят из обломков с размерами более 2 мм. По форме и размерам они подраз­деляются на окатанные и неокатанные, крупные, средние и мелкие. К окатанным относятся обломки, имеющие округленные или сгла­женные ребра (валуны, галечник, гравий и др.); неокатанные обломки всегда остроугольны (глыбы, щебень, дресва ). Псефиты с окатанными обломками, скрепленными цементом, называются конгломератами (рис. 24, а), а состоящие из неокатанных сцементированных обломков – брекчиями (рис. 24, б).

Таблица 2 Обломочные горные породы.

Группа пород	Размеры обломков, мм	Рыхлые породы		Сцементированные породы
		окатанные	неокатанные	окатанные	неокатанные
Грубообломочные (псефиты)				Конгломераты валунные	Глыбовые брекчии
		Галька, галечник		Конгломераты галечные
				Конгломераты гравийные
Песчаные (псаммиты)		грубозернистые		Песчаники: грубозернистые
		крупнозернистые		крупнозернистые
		среднезернистые		среднезернистые
		мелкозернистые		мелкозернистые
Алевриты		Алевриты		Алевролиты
				Аргиллиты

Среди брекчий выделяют несколько типов различного проис­хождения. К осадочным относятся брекчии, сформировавшиеся в результате осаждения остроугольных обломков различного состава в водной среде; брекчии оползней содержат обломки различной величины, имеющие одинаковый состав с цементом; тектонические брекчии несут следы давления, разбиты трещинами; в них как на обломках, так и в цементе часто встречаются гладкие, как будто бы полированные поверхности – зеркала скольжения.

Песчаные породы , или псаммиты (греч. псаммос – песок). В группу псаммитов входят породы с размером обломков от 0,1 до 2 мм. Рыхлые разновидности псаммитов называют песками, а сцементированные – песчаниками (табл. 2).

Псаммиты, состоящие из зерен одного минерала – кварца, гла­уконита и др., называют олигомиктовыми (греч. олигос – немногий, миктос – смешанный), а состоящие из нескольких минералов – полимиктовыми (греч. поли – много, миктос – смешанный). По относительной величине зерен псаммиты разделяются на равно­мерно-зернистые (сортированные) и разнозернистые (несортирован­ные).

По минеральному составу различают следующие главные груп­пы песчаных пород.

Кварцевые пески и песчаники, в которых кроме кварца в виде примесей встречаются полевые шпаты, слюды, глауконит и др.; цемент таких песчаников может быть кремнистым, глинистым, из­вестковым, железистым, фосфоритовым и др.

Магнетитовые и гранатовые пески и песчаники состоят из зёрен кварца и глауконита, встречаются редко.

Кварц-глауконитовые пески и песчаники состоят из зерен кварца (20-40%) и глауконита (60-80%) с небольшой примесью слюды и других минералов в зависимости от количества глауконита и интенсивности его окраски пески имеют более или менее яркий зеленый цвет. При выветривании, которое сопровождается разло­жением глауконита и образованием оксидов железа, цвет их ста­новится ржаво-бурым.

Железистые пески и песчаники обычно представляют собой кварцевые пески и песчаники, зерна которых покрыты коркой бурых железистых минералов – гётита и гидрогётита; цемент песчаников также железистый, поэтому цвет пород коричневый – от лилово-бурого до ржаво-коричневого.

Аркозовые пески и песчаники образуются при разрушении гранитоидов, поэтому в их состав входят кварц, полевые шпаты и небольшое количество темноцветных минералов – биотита, роговой обманки, пироксена; состав цемента песчаников разнообразен.

Граувакки – темно-серые, зеленовато-бурые или зеленовато-коричневые, часто плотно сцементированные псаммиты, сложен­ные главным образом зернами темноцветных минералов – амфи­болов, пироксенов и др. Это типичные полимиктовые образования.

Алевриты (рыхлые) и алевролиты (плотные) сложены частица­ми минералов размером от 0,1 до 0,01 мм. К алевритам относятся лёссы, супеси (алевритовый материал с песком), суглинки (алев­ритовый материал с глиной) и некоторые другие породы. Плотные алевролиты имеют цемент, который слабо отличается от цемента песчаников.

Пелиты , или глины (греч. пелёс – глины), – большая группа пород, образующихся в результате измельчения минеральных час­тиц до размеров 0,01 мм и менее, происходящего в процессе пере­тирания и химического разложения. По основным свойствам пелиты отличаются от обломочных пород: имея малые размеры, частицы пелитов не оседают на дно под действием силы тяжести, а обра­зуют суспензии.

Глины – породы, образующие с водой пластичную массу, твер­деющую при высыхании, а при обжиге приобретающую твердость камня. В сухом состоянии глины либо землистые, рыхлые, легко рассыпающиеся и растирающиеся, либо очень плотные. Насыщаясь водой, эта порода разбухает, размягчается и превраща­ется в пластичную вязкую массу, которая при дальнейшем добавле­нии воды приобретает способность течь; за счет гигроскопичности она способна поглощать до 70% (по объему) воды, а после полно­го насыщения водой становится водоупором и не пропускает воду. Чистые глины называют жирными , а со значительной примесью песка – тощими. В зависимости от количества песка различают песчанистые глины или глинистые пески; глины с примесью кар­боната кальция называют известковистыми.

Каолины – белые глины, сложенные каолинитом, образующиеся при выветривании полевошпатовых пород. В коре выветривания ка­олины Содержат примеси зерен кварца, чешуек слюды и других устойчивых к выветриванию минералов, входящих в состав исход­ной породы.

В коре выветривания пород, содержащих алюмосиликаты – гранитоидов и др., нередко встречаются специфические породы – бок­ситы. Это плотные породы, окрашенные в красные, реже в серые тона, состоящие главным образом из оксидов алюминия, часто с примесью оксидов железа, имеющие обломочную или оолитовую структуру.

Аргиллиты – это плотные, твердые (твердость до 3) породы, образующиеся в результате диагенеза глин. Последние при этом утрачивают ряд признаков, таких, как пластичность и водопоглощаемость.

Обломочные породы сформированы при выветривании уже существующих горных пород, которые были перенесены в различные местности оттуда, где они были первоначально, и затем превратились в горные породы. Они имеют обломочную структуру, сложенную обломками (большие обломки, подобные песку или гравию), и классифицируются по размеру зерен. В таблице 7.1 перечислены различные обломочные породы вместе с размерами их частиц.

Обломочные породы сложены обломками других пород. Эти обломки пород возникли при выветривании и затем были снесены в пониженные участки местности или в расщелины, где попались в ловушку в качестве осадков. Если осадок оказался достаточно глубоко погребенным, он становится уплотненным и сцементированным, образуя осадочную породу.

Обломочные осадочные породы выстраиваются в ряд по размеру частиц от микроскопических глинистых пород до валунов. Их названия основаны на размере их обломков или зерен. Начиная с самых мельчайших зерен, каковыми являются глины, затем алевриты, затем песок. Обломки больше чем 2 мм называются галькой или щебнем.

Аргиллит – это порода, сложенная в основном глинистыми частицами, алевролит сложен зернами алевритового размера, песчаник – зернами песка, а конгломерат – галькой, засыпанной песком или илом.

Грубозернистые обломочные породы

Гравий (размер зерен больше 2 мм; округлые обломки = конгломерат; угловатые обломки = брекчия).

Среднезернистые обломочные породы Песок (размер зерен от 0,05 до 2 мм).

Песчаник (в основном кварцевые зерна = кварцевый песчаник или кварцевый аренит; в основном полевошпатовые зерна = аркоз; в основном зерна фрагментов горных пород размером с песок = лититовый песчаник, литаренит или гравуакка).

Цемент (клей, который удерживает все это вместе), подобный кальциту, окислам железа, кремнезему.

Тонкозернистые обломочные породы

Алеврит и алевролит (размер зерен от 0,005 до 0,05 мм). Глина, аргиллит и глинистый сланец (размер зерен < 0,005 мм).

Отложение этих типов осадочных пород различными потоками – это то, о чем вы могли бы догадаться. Крупный гравий и галька переносятся только сильными потоками. Есть стремительные горные потоки, скалистые берега с высокими волнами и талые воды ледников. Сильные ледниковые потоки также переносят песок. Это то, почему вы обычно видите песок между гравием и гальками. Гальки и маленькие камешки спотыкаются друг о друга и очень быстро становятся гладкими, подпрыгивая по земле или в воде. Береговые гальки и осколки битого стекла, постоянно перекатываемые прибоем взад и вперед, также становятся гладкими и округлыми.

Грубообломочная порода, которая не так явно гладкая и перемытая – это не конгломерат, а брекчия. Эти остроугольные фрагменты пород встречаются вблизи их источника, где осадочные породы были напластованы друг на друга до того, как были перемещены очень далеко. Хотя некоторые брекчии осадочные по происхождению, другие образуются из магматических пород при вулканизме. Они были отложены на слое осадочных пород после первого выброса во время извержения или были мгновенно раздроблены вдоль разлома во время землетрясения.

Минералы, используемые в народном хозяйстве. Приведите примеры и охарактеризуйте их.

Минералы - понятие очень широкое. Минералами называют однородные по составу и строению части горных пород и руд. Они представляют собой природные химические соединения, возникшие в результате различных геологических процессов. Минералов в природе великое множество. Для изучения и поиска их объединяют в однородные группы по химическому составу и физическим свойствам.

Большинство минералов встречается в земной коре в твердом состоянии. Однако есть жидкие (самородная ртуть) и даже газообразные минералы (углекислый газ, сероводород). Поразительно разнообразны внешние признаки, по которым минералы отличаются друг от друга. Одни из них прозрачны, другие мутны, полупрозрачны или совершенно не пропускают свет.

Многие века и даже тысячелетия употреблялись замечательные минералы в качестве украшений, и люди даже не подозревали, какие огромные скрытые возможности таятся, к примеру, в бриллиантовом колье на шее у светской дамы или в рубиновом перстне на пальце вельможи. Но шли годы, бурное развитие науки и техники вовлекало в сферу производства все новые и новые материалы, и многие из тех свойств, которые определили драгоценность минералов, оказались совершенно необходимыми в технике. Выяснилось, например, что с помощью рубинового лазера можно с большой точностью измерить расстояние от Земли до Луны. Самый ценный камень - алмаз - в настоящее время является больше техническим камнем, чем камнем красоты. Алмазы используют для шлифовки, резки, с помощью специальных приспособлений - буровых коронок, усаженных алмазами, сверлят Землю в поисках полезных ископаемых. Образно говоря, прошли времена алмазных корон - настали времена алмазных коронок. Электротехника, оптика, радиотехника, военное дело, точная механика и многие другие отрасли народного хозяйства претендуют на драгоценные камни вовсе не из-за их красоты, а именно из-за их замечательных свойств.

Использование минералов для технических целей началось уже давно, может быть раньше, чем их применение в качестве украшений. Когда первобытный человек взял в руку обломок нефрита и стал рубить им дерево - это и было первое техническое применение камня. Позже человек усовершенствовал свой инструмент: привязав обломок нефрита к палке, он получил каменный топор. Разумеется, современное применение минералов в технике намного сложнее. Определенный интерес представляют выставки ювелирных изделий и сувениров из драгоценных и поделочных камней. Драгоценные, поделочные и декоративные камни – это разнообразная по химическому составу группа минералов и горных пород, обладающих красивой окраской, ярким блеском, большой или малой прозрачностью, твердостью, способностью принимать полировку и огранку. Показано использование минералов в ювелирном и камнерезном деле.

Обломочные осадочные породы, их классификация, представители

Обломочными породами или клатолитами следует считать осадочные породы с обломочной структурой и кварц-силикатного состава (за исключением тонкодисперсных глинистых пород).

Не все породы с обломочной структурой (а они составляют 90 % осадочных пород) относятся к обломочным. Исключаются породы, которые по минеральному составу можно отнести к фосфоритам, известнякам, глинам и т.д.

Классификация и номенклатура

Классификации обломочных пород строятся по:

Размеру обломков (структурный признак, включая структуру цемента);

Сцементированности (физический признак);

Компонентности (степень смешанности).

Гранулометрические классификации

(от греч. «гранула» - зерно), основанные на размере зерен, являются главными, потому что перенос и отложение обломочных частиц, т.е. генезис пород, управляются преимущественно их величиной и лишь отчасти формой и удельным весом. Поэтому в определенном смысле между частицами близкого размера, пусть даже разного состава, гораздо больше общего генетического (определенная скорость потока, общее место отложения или фация), чем между мономинеральными, но разновеликими обломками (см. табл.).

Структурные типы цемента

Выделяют три группы типов цемента:

I. Внутренняя структура цемента (без отношения с обломками).

II. Соотношение цемента и обломков.

III. Соотношение размеров кристаллов цемента и обломков.

I. Внутренняя структура цемента:

1. Аморфный: а) сплошной, б) зернистый, в) незернистый (бесструктурный) – опал, фосфорит.

2. Кристаллический: а) равномернозернистый, б) неравномернозернистый – карбонаты;

Мелкозернистый 0,01-0,1 мм;

Среднезернистый 0,1-0,5 мм;

Крупнозернистый > 0,5 мм.

II. Соотношение цемента и обломков (5 типов)

1. Базальный (всегда первичный) равномерно и неравномерно (сгустковый) распределенный:

а) зерна не соприкасаются;

б) зерна отстоят друг от друга на расстоянии более, чем 1\2 диаметра зерна;

в) по площади занимает ½ шлифа;

г) состав цемента: глинистый, карбонатный, сульфатный, фосфатный, кремневый, железистый.

2. Поровый или заполнения (вторичный):

а) зерна соприкасаются или отстоят друг от друга не дальше, чем на ½ диаметра зерна;

б) цемент занимает 35-40 % площади шлифа;

в) можно спутать с базальным в точках соприкосновения;

г) состав как аналогичный базальному, так и цеолитовый, сульфидный, флюоритовый, анальцимовый и др.

3. Пленочный (цемента мало, менее 25 % площади шлифа) делится на два типа:

а) оболочковый (остается пористость);

б) без пористости, при плотном расположении зерен;

в) состав: глинистый, фосфатный, кремневый, железный.

4. Контактовый или соприкосновения

а) цемента мало, менее 10-15 %;

б) большая пористость – 15-30 %

5. Смешанный, например: пленочный и базальный

Соотношение размеров кристалла цемента и обломков.

1. Крустификационный, или корочковый, или обрастания.

Кристаллы цемента перпендикулярны поверхности зерна, которое они одевают в виде корочки радиально расположенных кристаллов; цемент формируется медленно из поровых растворов. Состав цемента кварцевый, кальцитовый, гетитовый, халцедоновый, фосфатный.

2. Регенерационный, или регенерации, или нарастания. Цемент аналогичен составу обломков и образует с первичным зерном один кристалл (погасает одновременно). Цементная часть обычно чистая без включений и нетрещиноватая. Состав цемента кварцевый, полевошпатовый, кальцитовый, доломитовый, гипсовый.

Q 1 и Q 2 имеют одинаковые оптические свойства.

3.Пойкилитовый или прорастания.

Кристаллы цемента крупнее обломков и последние оказываются включенными по несколько в один кристалл цемента. Состав цемента: гипсовый, кальцитовый, баритовый.

4. Коррозионный, образуется при значительном развитии коррозии обломков

Важны также гранулометрические классификации и по степени сортировки, т. е. по степени разнозернистости. Чаще всего различают 5 градаций сортировки:

Несортированные (содержание преобладающей фракции менее 40-45%);

Плохосортированные 40(45) – 50(55)%;

Среднесортированные 50(55) – 65(70)%;

Хорошо сортированные более 65 (70)%;

Весьма или очень хорошо сортированные - примерно 100 %.

Эти градации имеют и количественное выражение, представленное на гистограммах, кумулятивных кривых (см. приложение) и треугольниках.

Треугольные диаграммы применяют для сопоставления результатов многих десятков и сотен анализов, в чем и преимущество метода. Используется равносторонний треугольник, на который наносят три фракции: пески, глины, алевриты (фракции объединяют). Каждой вершине отвечает 100 % содержание соответствующей фракции, нулевые содержания приходятся на противоположные стороны. Существуют и другие треугольные разбивки по фракциям.

Классификации по сцементированности

Обломочные породы, как и глинистые, подразделяются на размокающие и неразмокающие.

Классификации по компонентности

Выражают вещественное разнообразие кластолитов, и прежде всего, степень смешанности, или миктовости. Выделяют 4 градации смешанности:

1) мономиктовые или мономинеральные, когда более 90 % породы слагает один минерал;

2) олигомиктовые (олиго – мало), т.е. малосмешанные – содержание преобладающего компонента снижается до 90-75 %;

3) мезомиктовые, т.е. среднесмешанные – преобладающего компонента 75-50 %;

4) полимиктовые, многокомпонентные или сильносмешанные – когда содержание ни одного компонента не превышает 50%.

Полимиктовые породы самые распространенные. Некоторые часто встречающиеся петротипы получили собственные названия – аркозы и граувакки.

Аркозы имеют относительно простой, часто биминеральный состав – кварц-полевошпатовый и являются продуктами разрушения гранитоидов, т.е. кислых интрузивных пород.

Граувакки (от нем «грау» - серый, «вакка» - глина) – более обширная и менее определенная группа обломочных пород. Они сложены обломками интрузивных (за исключением гранитоидов), эффузивных, метаморфических и кварц-силикатных осадочных пород. Содержание глинистого заполнителя (матрикса) – не обязательный признак граувакки и может варьировать от 0 до 50 %, когда обломочная порода переходит в глинистую.

К этим классам относятся всем хорошо знакомые сыпучие по-роды — песок, щебень, галечник, гравий; сцементированные по-роды, среди которых самым известным является песчаник, а также глинистые породы — глина, суглинки, супеси.

Названные породы сильно отличаются друг от друга по составу и свойствам, но в природе переход от обломочных пород к гли-нистым очень постепенный, с большим количеством смешанных разностей, что задает необходимость рассмотрения данных классов в рамках одного раздела.

Классификация

В разделе рассматривается пять классов по-род — крупнообломочные, песчаные, мелкообломочные, глинис-тые и смешанные. Для краткости условимся называть их всех вмес-те обломочными и глинистыми. Как можно видеть, все они класси-фицируются по размеру, форме обломков, цементации и связности.

Осадочные обломочные, глинистые и смешанные породы

Структура и размер частиц, мм	Название породы
	Текстура
	Несцементированная		Сцементированная		Связная
	Угловатые обломки	Округлые обломки	Угловатые обломки	Округлые обломки
1. Крупно-обломочные: более 1000	Неока- танные глыбы	Глыбы	Глыбовая брекчия	Глыбо-вый кон-гломерат
200-1000	Неока- танные валуны (камни)	Валуны	Валунная брекчия	Валун-ный кон-гломерат
10-200	Щебень	Галечник	Бре^ия	Конгло- мерат
2-10	Дресва (мелкий щебень)	Гравий	Мелкая брекчия	Гравелит
2. Среднеобло-мочная — песча-ная (0,05-2):	Пески (по преоб-ладающей фрак-ции): гравелистый (грубый)		Песчаники (по пре-обладающей фрак-ции): гравелистый (грубый)
0,5-1	крупный		крупный
0,25-0,5	средний		средний
0,1-0,25	мелкий		мелкий
0,05-0,1	пылеватый (тонкий)		пылеватый (тонкий)
3. Мелкообломоч-ная — пылеватая: 0,002...0,05	Алеврит		Алевролит		Лёсс
4. Микрозернис- тая — глинистая: менее 0,002 (0,005)	Глина		Аргиллит		Глина
5. Смешанная	Песок пылевато-гли- нистый со щебнем и гравием, галечник с песчаным гравий-ным заполнителем и др.		Конгломерат песча-нистый, гравелит песчанистый и др.		Глина, сугли- нок, супесь

Состав

Эти породы состоят из продуктов механического и хи-мического разрушения и преобразования других пород на поверх-ности земли. В подавляющем большинстве случаев они являются почвообразующим материалом, на них осуществляется большая часть строительства и прочего природообустройства, их чаще других называют словом «грунт».

В составе обломочных и глинистых пород выделяется три ос-новные составные части — обломки, цемент и глинистый материал.

Обломочный материал

Обломочный материал — главная составная часть обломочных пород — каменный материал в составе глыб, валунов, гальки, гравия, щебня, песчинки, образующие песок, кварцевая мине-ральная пыль. Все это может быть представлено различными скаль-ными или полускальными породами, и название исходной породы может быть только упомянуто — щебень гранитный, галечник из-вестняковый, песок кварцевый. Булыжник, бут, голыш, брус-чатка — естественный или специально обработанный и подоб-ранный камень размером в десятки сантиметров, применяемый в строительстве для мощения дорог и кладки фундамента.

По форме выделяют два основных типа обломков — угловатые и округлые, также существует несколько переходных типов между ними.

Каменные обломки различной формы

а — угловатые; б — округлые (окатанные); в — полуокатанные

Широко распространенную морену принято называть щеб-нистым суглинком, в то время как имеющиеся в ней каменные включения скорее ближе к округлой гальке, чем к угловатому щебню.

Обломки угловатой формы. Они образуются при выветри-вании и отламывании кусков от коренной монолитной породы. В природе данный процесс интенсивнее всего развит на склонах; образующиеся в результате него обломки скапливаются у подножья склонов, образуя каменные осыпи. При горизонтальном рельефе угловатые обломки остаются на своем месте, и процесс выветри-вания быстро затухает с глубиной. Так образуются коры выветри-вания.

Угловатые обломки в составе коры выветривания и каменной осыпи

Породы осыпей и кор выветривания в зависимости от размеров обломков называют глыбами, щебнем, дресвой, хрящом. Они могут служить строительным материалом в местах своего распростра-нения, хотя реально используемые в строительстве щебень, глыбы и т.п. значительно чаще являются искусственно дроблеными кам-нями, добываемыми в карьерах при помощи взрывов. На их основе можно получить более прочные материалы для строительства, чем при использовании выветрелого и трещиноватого естественного камня, тем более что большинство населения России проживает на равнинных.территориях, где эти осыпи и коры выветривания практически отсутствуют.

Округлые (окатанные) обломки приобретают такую форму в результате обработки водой (морским прибоем, реками, водно-ледниковыми потоками), реже — ветром. Из угловатых глыб обра-зуются валуны, из щебня — галька, из дресвы (мелкого щебня) — гравий. Чем мельче обломки, тем чаще они бывают округлыми. Например, пески с угловатыми обломками в природе встречаются, но крайне редко. Пылеватая фракция — кварцевые обломки раз-мером 0,002—0,05 мм всегда округлые. Из-за мелких размеров они начинают демонстрировать коллоидные свойства — легко слипаются между собой, а будучи взмученными, медленно оседают в воде.

Цемент

Некоторые породы в природе напоминают по своему сложению такие известные искусственные материалы, как отвер-девший цементный раствор или бетон, тем, что состоят из камен-ных обломков, скрепленных между собой цементом. Не исклю-чено, что идея создания бетона была заимствована людьми в при-роде. Природный цемент сходен по составу с некоторыми химическими осадочными породами. Он бывает карбонатным, кремнистым, сульфатным, железистым и глинистым — тогда его называют глинистым заполнителем. Карбонатный цемент сходен по составу с химическим известняком и определяется по реакции с кислотой. Кремнистый — наиболее прочный и твердый из цемен-тов, иногда он имеет жирный блеск, с кислотой не реагирует. Суль-фатный — не прочен, он царапается ногтем, изредка на нем видны сахаровидные кристаллы. Железистый цемент узнается по ржавому цвету. Глинистый цемент царапается ногтем, размокает в воде.

Образование цемента возможно двумя путями:

• в морских условиях при одновременной аккумуляции хими-ческого осадка вместе с обломками;
• за счет выпадения в осадок химического материала из под-земных вод внутри обломочной толщи после ее накопления.

Породы с различными типами цемента

а — базальный цемент; б — поровый цемент; в — контактовый

Глинистые минералы

В крупнообломочных породах гли-нистые минералы могут играть роль заполнителя между каменными частицами и фактически являться цементом. При смешении гли-нистых минералов с песчаным и мелкообломочным материалом образуются так называемые глинистые породы — суглинки, супеси и природные глины. Глинистые минералы приобретают при этом роль главного компонента, придавая всей смеси свойства гли-нистых пород, главные из которых — влагоемкость, водонепрони-цаемость и связность — способность делаться пластичной при ув-лажнении и твердой при высыхании.

Структура, гранулометрический и минеральный состав

Эти харак-теристики тесно связаны между собой. Структура материала опре-деляется в зависимости от размеров частиц. Частицы определенного размера принято называть фракциями. Границы фракций взяты по ГОСТ 25100—2011 «Грунты», они с очень небольшими измене-ниями повторяют границы, принятые в геологической литературе, отличаются лишь названия фракций; геологические даны в скобках.

Структуры и примерный состав обломочных, глинистых и смешанных пород

Структура и фракция — размер частиц	Примерный состав
1. Крупнообломочная (псефиты) — крупнее 2 мм	Обломки любых скальных пород
2. Среднеобломочная — песчаная (псаммиты) — 0,05-2 мм	Преобладает кварц, может присут-ствовать полевой шпат, прочих минералов совсем мало
3. Мелкообломочная — пылеватая (алевриты) — 0,002-0,05 мм	Кварц — практически вся фракция
4. Микрозернистая — глинистая (пелиты) — менее 0,002 мм (менее 0,005 мм)	Каолинит, монтмориллонит, глау-конит и другие глинистые мине-ралы, кварц, лимонит
5. Смешанная — обломочно-пес-чаная, песчано-глинистая и др.	Различные смеси частиц 1—4-й фракций

Известна, что чем мельче раздроблен материал, тем быстрее он растворяется и вступает в химические реакции. Поэтому среди об-ломков крупного размера (глыб, валунов, щебня, гальки) встреча-ются почти все породы за исключением наиболее растворимых — гипса, ангидрита, каменной и других солей. Среди обломков средних размеров встречаются в основном кварц — самый устой-чивый к выветриванию минерал, реже полевой шпат, еще реже другие минералы. Среднеобломочные породы — это пески.

Среди мелкообломочных (пылеватых) частиц почти не встреча-ются другие минералы, кроме кварца. Породы — лёсс, алеврит, алевролит.

Микрозернистые породы сложены каолинитом, монтморилло-нитом, гидрослюдами и другими глинистыми минералами. По-роды — чистые глины.

Смешанные породы — чаще всего смесь песчаной, пылеватой и глинистой фракции — это глины, суглинки и супеси. Широко используются термины «песчано-глинистые» и «глинистые по-роды», употребляемые как синонимы.

Процентное весовое содержание частиц различных фракций на-зывается гранулометрическим составом (грансоставом) . Для его определения образец грунта пропускается через набор сит с даль-нейшим взвешиванием каждой фракции. Далее по небольшому на-бору правил породе дается формально правильное название. Это относится к несцементированным крупнообло-мочным, песчаным и отчасти некоторым глинистым породам, о чем речь пойдет ниже.

Подразделение крупнообломочных и песчаных грунтов

Разновидности крупнообломочных грунтов и песков	Размер частиц, мм
Крупнообломочные:
валунный (глыбовый)	>200	> 50
галечниковый (щебнистый)	> 10	> 50
гравийный (дресвяный)		> 50
Пески:
гравелистый
крупный	>0,50	> 50
средней крупности	>0,25	> 50
мелкий	> 0,10
пылеватый	>0,10	< 75

Правильное присвоение названия песчаным и глинистым грунтам — важная задача геологии и грунтоведения. От типа грунта (фактически от наименования) зависят различные табличные зна-чения параметров, входящих в расчеты оснований, что важно для проектировщиков. Поэтому грансостав наряду с другими лабора-торными свойствами грунтов является одним из важнейших пока-зателей свойств и в массовом порядке определяется при прове-дении изысканий.

Как можно видеть, все начинается в горных условиях с выветри-вания, обвалов и осыпания угловатых каменных обломков — так образуются природные глыбы и щебень. В процессе выветривания (химического) образуются также глинистые минералы , которые легко уносятся водой, а если разрушаются очень распространенные в природе граниты и гнейсы, то образуется также обломочный кварц с частицами песчаного и пылеватого размера.

Схема образования обломочных пород

За счет силы тяжести, склоновых процессов, временных водных потоков и рек угловатый обломочный материал попадает на мор-ское побережье. Здесь к нему добавляется материал, образующийся за счет разрушения берега волнами. В зоне прибоя каменный мате-риал дополнительно дробится, обломки округляются, образуются валуны , галечник , гравий , песок и кварцевая пыль — материал алев-ритов. Часть материала растворяется. Волнением и морскими тече-ниями осадки относит на большую глубину, где, возможно, проис-ходят цементадия и превращение в сцементированные аналоги — конгломераты , гравелиты , песчаники , алевролиты.

Аналогичные процессы в меньших масштабах могут происхо-дить за счет геологической работы горных рек, ледников и водно-ледниковых потоков. Если отсутствует фаза округления, то при це-ментации угловатого материала могут возникать осадочные брекчии.

Тектонические брекчии образуются в зонах тектонических нару-шений. Обломочный материал получается при перемещении тек-тонических блоков вдоль плоскостей разломов, а цементация — за счет выделения химического осадка из подземных вод, легко циркулирующих по раздробленной зоне.