Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно. Обломочные породы представлены обломками различных горных пород и минералов. Сюда относится и щебень, и дресва, и гравий, различные пески и глины, а также целый ряд других пород. Часто в обломочных горных породах содержатся остатки живых организмов (например, раковины) и другие следы жизнедеятельности, сохранившиеся с древних времен. Если говорить о внешнем строении обломочных пород, можно разделить их на две группы – сцементированные и несцементированные. Первые содержат связующее вещество (глинистые минералы, карбонаты, оксиды кремния, оксиды железа, а также и другие элементы). Вторые залегают в рыхлом виде. Сцементированные породы, в свою очередь, делятся на несколько подгрупп. Критерием деления является вяжущее вещество и способ заполнения породы:

1) базальный – вяжущее вещество содержится в малом количестве; зерна породы плавают в цементе; 2) поровый – вяжущее вещество заполняет поры, соединяя между собой обломки породы; 3) пленочный – вяжущее вещество в небольшом количестве обволакивает зерна, оставляя поры; 4) контактный – вяжущее вещество в небольшом количестве содержится на местах контакта зерен; 5) смешанный – представлен разными типами вяжущего вещества.

Продолжая данную классификацию, следует учесть и размер обломков. Так, несцементированные породы делятся на:

1) глыбы (величиной более 10 см); 2) валуны (от 10 до 100 см); 3) гальку и щебень (от 10 до 100 мм); 4) гравий – (от 1 до 10 мм); 5) песок – (от 0,1 до 1мм); 6) алеврит – (от 0,01 до 0,1мм); 7) глину – (величиной менее 0,1мм)

Структуры осадочных пород

Структура осадочных пород характеризует их зернистость. Визуально можно выделить зернистые и однородные породы. В первом случае мы можем определить размеры зерен, размер преобладающей фракции, а также форму зерен и их соотношение. Впрочем, человеческий глаз воспринимает величины лишь до 0,1 мм. Соответственно, более тонкие фракции таким методом выделить невозможно. Поэтому принято говорить о преобладающем размере зерен.       По данному признаку выделяются три группы:

Яснозернистые (зерна видны невооруженным глазом). Скрытозернистые (воспринимаются глазом как сплошные и бесструктурные). Незернистые (совершенно неразличимы без специальных приборов).

Другая классификация предлагает более точное разделение – на основе кластической структуры обломочных пород. Такая структура предполагает следующие разновидности:

грубообломочные (зерна размером 2-2,5 мм); среднеобломочные (зерна от 2,5 до 0,05 мм); мелкообломочные (зерна размером менее 0,05 мм).

Форма зерен также является критерием структурного разделения пород. Различают следующие типы структур:

Гипидиоморфный: зернами являются кристаллы, образовавшиеся из раствора. Последовательность выделения кристаллов здесь выражена степенью идиоморфизма: ранние более идиоморфны, поздние приспосабливаются к промежуткам. Гипидиобластовый: это вторичный тип, возникающий при метасоматозе или перераспределении вещества в твердой породе. Это промежуточная структура. Гранобластовый (при листоватой или волокнистой форме кристаллов - лепuдобластовый и фuбробластовый): кристаллы породы неправильны. Они образуются при бластезе⁴. Структура, опять же, вторична. Она свойственна всем метаморфическим породам (гнейсам, сланцам, амфиболитам и т.д.). Механоконформный: следствие механического взаимодействия зерен под давлением вышележащих слоев. Так, более менее крепкие, но пластичные зерна могут «приспособиться» к более крепким, прилегая к ним промежутков. Прочные же зерна начинают вдавливаться в пластичные. Неконформнозернистый. Основной признак – несоответствие контуров находящихся рядом зерен. Как следствие – образование пустот (пористость породы). Позже эти пустоты могут заполниться цементом. В отличие от механоконформного типа структуры, здесь зерна не приспособлены друг к другу.

В зависимости от формы и способа образования зерен принято выделять следующие типы неконформных структур:

Цельноскелетные биоморфные: раковинные и биогeрмные (коралловые, строматолитовые и т.д.). Такие структуры характерны захоронениям скелетов прикрепляющихся организмов. Сфероaгрегатные: структурными элементами служат сферические тела - мелкие кристаллы и аморфные образования оолитовой, бобовой, конкреционной, желваковой, окатышевой и других форм. В основном это карбонатные, фосфатные, алюминиевые, железные и некоторые прочие породы. Обломочные, или кластические: породы, имеющие такую структуру, состоят из обломков кристаллов, стекла, органических остатков. Контуры зерен ясно указывают на то, что это - обломки (например наличие поверхности дробления). Такой структурой обладают все обломочные породы, а также многие глинистые, фосфоритовые, карбонатные, и другие породы. Порядка 60% всех осадочных пород имеют обломочную структуру.

Текстуры осадочных пород

Основной критерий выделения текстур осадочных пород – слоистость (накопление осадка во время изменения материала в направлении, параллельном или перпендикулярном поверхности напластования). Слой (пласт) – это плоское геологическое тело, сложенное относительно однородной породой. Оно ограничено поверхностями напластования, расположенными сверху и снизу. Соответственно, слоистость характеризует перемещение в рамках поверхности наслоения.

Выделяются следующие типы слоистости:

1.Градационная (образуется в условиях достаточной глубины залегания породы под водой; формирование текстуры происходит при массовой подаче разнозернистого осадочного материала в верхние слои воды. При осаживании этого материала более крупные и тяжелые частицы оказываются на дне первыми; они формируют базальный слой градационной серии пород. Более мелкие частицы оседают выше). 2. Прослоевая (возникает в прослоях воды, отличных от основной водной массы. К таким прослоям относятся глинистые примазки или микрослоечки алеврита и песка в глине, а также микрослоечки планктонных форм). 3. Переслаивательная (возникает при определенной толщине прослоя; происходит переход от текстуры породы к текстуре толщи. Меняется окраска слоев. Так, например, темно-серые глины в породе могут чередоваться со светлыми песками.

Наиболее распространенные осадочные горные породы

Гравелиты. Это осадочные породы в виде сцементированного гравия. Они слагаются обломками различных пород или минералов, размер обломков в которых составляет в среднем 1-10 мм. В качестве цемента - карбонатный, карбонатно-глинистый или песчано-глинистый материал. Песчаные породы (псаммиты) образованы зернами размером 0,1-1,0 мм. В основном это пески (несцементированные скопления обломков) и песчаники (сцементированные обломки той же величины). В зависимости от размера обломков выделяются:

1) крупнозернистые (размером зерен от 0,5 до 1 мм); 2) среднезернистые (размером зерен от 0,25 до 0,5 мм);       3) мелкозернистые (размером зерен от 0,1 до 0,25 мм).

В породах количественно преобладает кварц. Помимо кварца, высоко содержание полевых шпатов, слюды, халцедона, глауконита и глинистых минералов. В качестве цемента – глинистый материал и кальцит; реже – доломит, опал, оксиды железа. В кварцевые песчаные породы преобладает кварц, в полимиктовых песках и песчаниках наибольший процент составляют зерна кварца, полевых шпатов, слюды и других минералов.