Понятие кремнистых пород

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Понятие кремнистых пород

2. Состав кремнистых пород

1. Понятие кремнистых пород

Кремнистые породы, силициты, группа осадочных пород, состоящих полностью или более чем на 50% из свободного или водного кремнезёма. Породообразующими минералами являются опал, халцедон и кварц. Соответственно различают опаловые, халцедоновые, кварцевые и смешанные Строение кремнистых пород микрозернистое и скрытокристаллическое. По условиям залегания кремнистых пород быть пластовыми и Желваковыми. По происхождению различают хемогенные (джеспилиты, кремнистые туфы) и органогенные (диатомит, радиолярит, спонголит) кремнистые породы. Кроме того, выделяются криптогенные кремнистые породы (опоки, трепел и др.). В образовании многих кремнистых пород весьма существенное значение имеет вулканогенно-осадочный процесс (яшмы, гейзериты, некоторые джеспилиты и др.). Халцедоновые и кварцевые кремнистые породы возникают в результате раскристаллизаций опаловых. Генезис многих кремнистых пород быть является предметом дискуссии. Кремнистые породы молодых отложений (начиная с меловой системы) сложены преимущественно опалом, в юрских и триасовых -- халцедоном и кварцем; в палеозойских и более древних -- кварцем. В древних породах опал встречается лишь в виде вторичных выделений.

Распространение кремнистых пород по стратиграфической колонке и в пространстве отражает эволюцию кремнистого осадконакопления. В докембрии (в геосинклинальных и платформенных условиях) отлагались железисто-кремнистые толщи джеспилитов за счёт веществ, поступавших с материков и из вулканических источников. В отложениях моложе кембрия джеспилиты не встречаются. В палеозое существенную роль в образовании Кремнистые породы приобретают организмы (радиолярии и губки). Основными зонами накопления кремнистых пород стали геосинклинали с характерным для них вулканогенно-осадочным процессом. Вулканогенный SiO2 выпадал в осадок химическим и биохимическим путями. Начиная с мелового времени органогенное образование кремнистых пород стало господствующим в связи с появлением в конце юры диатомей. Кремнистые породы получили широкое распространение в осадках мирового океана и на материковых платформах, преимущественно в высоких широтах Северного и Южного полушарий; они сохранили также значительное развитие в геосинклиналях. В современную эпоху морские воды недонасыщены кремнезёмом и хемогенное осаждение кремнистых пород не происходит; накапливаются только органогенные кремнистые породы.

2. Состав кремнистых пород

Кремнистые породы состоят главным образом из опала и халцедона. Так же, как карбонатные, они могут иметь биогенное, химическое и смешанное происхождение.

К биогенным породам относятся диатомиты и радиоляриты, состоящие из мельчайших, не различимых невооруженным глазом скелетных остатков диатомовых водорослей и радиолярий, скрепленных опаловым цементом. Макроскопически это белые, светло-серые или светло-желтые породы, легко растирающиеся в тонкий порошок, пачкающие руки. Очень легкие (объемная масса 0,4-0,85), что обусловлено большой микропористостью. С этим связана способность этих пород жадно впитывать влагу (липнут к языку).

Диатомит (рис. 1) (инфузорная земля, кизельгур, горная мука) - осадочная горная порода, состоящая преимущественно из раковинок диатомовых водорослей; обычно рыхлая или слабо сцементированная, светло-серого или желтоватого цвета. В различных количествах в диатомите встречаются шарики (глобулы) опала, а также обломочные и глинистые минералы. Химически диатомит на 96% состоит из водного кремнезема (опала). Диатомит обладает большой пористостью, способностью к адсорбции, слабой тепло- и звукопроводностью, тугоплавкостью и кислотостойкостью. Диатомит образуется из диатомитового ила, накопившегося в древних морях и озерах. Диатомит используется как адсорбент и фильтр в текстильной, нефтехимической, пищевой промышленности, в производстве антибиотиков, бумаги, различных пластических материалов, красок; как сырье для жидкого стекла и глазури; в качестве строительного тепло- и звукоизоляционного материалов, добавок к некоторым типам цемента; полировального материала (в составе паст) для металлов и мраморов; как инсектицид, вызывающий гибель вредителей и т.д.

Рис. 1 Микрофотография частиц диатомита (х500)

кремнистый порода трепел

К хемогенным и хемобиогенным породам относятся также трепелы и опоки.

Трепелы - породы, состоящие из мельчайших зернышек опала, скрепленных опаловым цементом. В небольших количествах присутствуют опаловые скорлупки диатомовых водорослей и остатки кремнистых скелетов радиолярий и губок. Макроскопически неотличимы от диатомитов.

Трепел - желтовато-серая, легкая, пористая кремнистая порода, легко растираемая пальцами. Глубина его залегания, в основном, не превышает 1,5 м. Формирование залежей происходило в ледниковый период, когда разрушаемый трепел разделился на отдельные острова разной величины - останцы. Крупнейшими из них являются Дятьковский и Навлинский. Известны месторождения трепела в районах сел Нетвинка, Толмачева, деревень Городец, Трубачи, Касилово, Чаянка, станционного поселка Жуковка и других. На сегодняшний день его геологические запасы определяются сотнями миллионов м3. Мощность пластов, содержащих трепел, колеблется от 2 до 30 м.

Несмотря на хрупкость данной породы, она обладает уникальными свойствами, которые позволяют ее использовать в производстве термозвукоизоляционных материалов, фильтров в сахарной, жировой, лакокрасочной, резиновой и нефтяной промышленности, как отличных поглотителей. Эти же качества полезны и для строительной промышленности, где из смеси окиси кремния, трепела, глинозема и окиси железа изготавливают кирпичи, отличающиеся легкостью, слабой теплопроводностью и большой механической устойчивостью. Кроме того, трепел добавляют в цемент и употребляют как мягкий полировочный и шлифовальный материал. Вообще этот минерал универсален, что позволяет его использовать также и в химической промышленности (изготовление жидкого стекла, ультрамарина, огнеупорных красок, бельевой и технической синьки), и в металлургии (для обсыпки литейных форм и поглощения вредных выделений при литье). Смесь трепела с известью дает прекрасное вяжущее вещество. Трепел используется в медицине в качестве сорбента (накопителя вредных веществ).

Опоки, как и трепелы, состоят из зернышек опала и остатков кремневых скелетов организмов, что можно установить только микроскопически. Макроскопически это твердые породы белого, серого до черного цвета, обладающие обычно раковистым изломом. Некоторые при ударе раскалываются с характерным звенящим звуком. Легкие, но обладают большей, чем трепел, объемной массой (1,1-1,82).

Опока, прочная пористая кремнистая осадочная горная порода. О. состоит в основном из микрозернистого водного аморфного кремнезёма (до 97%) обычно с примесью глины, песка, глауконита и др.; присутствуют плохо сохранившиеся остатки диатомей и спикулы губок. От сходных по составу трепелов О. отличается большой однородностью и раковистым изломом. Цвет от светло-серого до тёмно-серого, почти чёрного. Чистые разновидности О. характеризуются высокими адсорбционными свойствами. О. встречаются главным образом в палеогеновых и частью в верхнемеловых отложениях. Применяются в строительстве и в качестве адсорбента.

Химическое происхождение имеют гейзериты и кремнистые туфы, состоящие также из опала (рис. 2). Это светлоокрашенные породы с пористой текстурой. Образуются на поверхности из вод гейзеров и горячих минеральных источников.

Рис. 2 Отложения Гейзерита на Камчатке

Воды, извергаемые гейзером, довольно сильно минерализованы кремневой кислотой, которая отлагается, в силу охлаждения вод, в виде осадка, получившего название гейзерита и состоящего из водной кремневой кислоты. В особенности интересно отложение этого осадка на притоках Миссури в Америке. Здесь гейзеры обнаруживаются довольно высоко в выбрасываемые ими воды падают каскадами. При подобном падении вод отлагающийся гейзерит выстилает собою ложе таких потоков, образуя как бы ряд застывших водопадов: один уступ поднимается над другим, этот над третьим и т. д. На каждом уступе можно видеть отдельные бассейны, которые периодически, после извержения, наполняются водою и, при переполнении их, вода, переливаясь чрез край уступа, падает на следующий и т. д. Во время такого перепада идет отложение гейзерита. Картина ложа вод гейзера в этих случаях поразительная.

Кремни (рис. 3) - породы также химического происхождения, состоящие из халцедона, опала, глинистых частиц. Обычно встречаются среди осадочных пород в виде конкреций, возникших в процессе диагенеза.

Рис. 3 Кремень

Благодаря способности образовывать при сколе острый режущий край кремни с глубокой древности вплоть до железного века использовались человеком для выделки каменных орудий. В настоящее время используется для изготовления огнеупорных изделий и кварцевых стекол, в мельницах, полировальный камень, лечебный камень иногда как драгоценный камень.

Почти все кремнистые породы применяются для изготовления кремнистого цемента как тепло- и звукоизоляционный материал. Некоторые разновидности используются как поделочный камень.

Размещено на Allbest.ru