Глинистые породы
К глинам (пелитам) относятся тонкодисперсные осадки с размером
частиц менее 0,005 (по другим классификациям менее 0,01 мм). В составе
глин, кроме окристаллизованных глинистых минералов (в основном
гидрослюда, монтмориллонит, меньше хлорит и каолинит) химического
происхождения, существенную роль играют обломочные минералы, а
также аморфные, скрытокристаллические и коллоидальные формы водных
силикатов. По ряду основных свойств глины отличаются как от
типично обломочных пород, так и от собственно химических осадков.
Коллоидные частицы в растворе имеют крайне незначительные размеры,
поэтому они не оседают на дно под действием силы тяжести. Это же
относится и к суспензиям. Кроме того, электрический заряд частиц одинаков
у данного вещества в одном и том же растворе. Для выпадения в
осадок и превращения в породу необходимо, чтобы частицы коллоидов
и суспензий приобрели способность к слипанию в более крупные комочки.
Например, если река несет в море полуторные окислы железа или
суспензию глинистого вещества, то при встрече с богатой электролитами
морской водой эти вещества начинают оседать на дно. Этот процесс
называется коагуляцией и подробно изучается в курсе физической химии.
Слипшиеся и осевшие комочки коллоидных частиц образуют
в основном глинистые (пелитовые) породы.
Среди глинистых пород различают остаточные и переотложенные
глины.
К остаточным глинам относятся продукты, образующиеся при химическом
выветривании различных коренных (материнских) пород и
оставшиеся на месте разрушения. Образуется так называемая кора выветривания.
С корой выветривания связывают возникновение каолиновых
глин (каолинов), латеритов, бокситов и других образований.
Каолины — белого цвета глины, состоящие в основном из минерала
каолинита, представляют собой землистую массу, жирную на ощупь,
образующуюся при химическом выветривании полевошпатовых пород
(гранитов, гранодиоритов, гранитогнейсов и т. п.). Эти первичные каолины
отличаются содержанием в них примеси зерен кварца и других
минералов, входивших в состав разрушенных материнских пород. Встречаются
каолиновые глины, образованные в результате размыва коры
выветривания каолинового состава и переотложения на дне водоемов.
При этом примеси отделяются и накапливаются более чистые каолиновые
глины.
Бокситы формируются в коре выветривания богатых алюминием
магматических пород, состоят преимущественно из гидратов окиси алюминия
(А12 0 3 • Н 2 0 и А12 0 • З Н 2 0 ) , часто с примесью гидроокислов
железа. Бокситы представляют собой или рыхлую, или плотную породу
красно-бурого, реже серого цвета, с характерной оолитовой или обломочной
структурой. Важнейшая руда на алюминий. Бокситы, образующиеся
в верхней зоне коры выветривания в тропическом климате,
относятся к элювиальным или латеритным по условиям образования.
При их размыве и переотложении образуются осадочные бокситы. Есть
еще и карстовые бокситы — оставшиеся после выноса растворенного
вещества.
Глина — это землистая порода, содержащая более 50 % глинистых
частиц размером менее 0,005 мм, обладает способностью при смешивании
с водой превращаться в пластичную массу, а при высыхании — в
твердую породу; при обжиге глина приобретает каменистую твердость
и крепость. Сухая, землистая, рыхлая глина легко рассыпается и растирается
руками в мучнистую пыль; а может быть очень плотной, почти
каменистой породой. Глина легко царапается ногтем, оставляя блестящую
полоску, липнет к влажному пальцу, жадно впитывая воду. Насыщаясь
водой, глина разбухает, размягчается и превращается в пластичную
вязкую массу, которая при дальнейшем добавлении воды может
постепенно превратиться в текучую массу.
Наиболее типичные физические свойства глин следующие:
пластичность, то есть способность принимать под давлением
любую форму и сохранять ее после прекращения давления;
способность поглощать большое количество воды (40 % и более
по объему), отчего порода увеличивается в объеме, разбухает
(гигроскопичность);
водоупорность — после полного насыщения водой (глинистые
слои обычно служат водоупорными горизонтами, залегая под
водоносными песчаными слоями);
способность поглощать коллоидные, красящие вещества, масла
и т. п.;
огнеупорность — способность противостоять без плавления действию
высокой температуры.
По минеральному составу различают мономинеральные, когда преобладает
тот или иной глинистый минерал (каолинитовые, гидрослюдистые,
в том числе глауконитовые), монтмориллонитовые, иногда хлоритовые,
и полиминеральные глины, характеризующиеся смешанным
минеральным составом.
Различают песчанистые (жирные глины), которые содержат песчано-алевритового материала от 5 до 25 %, и песчаные (тощие глины),
содержащие от 25 до 50 % песчано-алевритовых частиц.
По происхождению глины могут быть континентальными — остаточные
и осадочные (озерные, аллювиальные и др.) и морскими, как
мелководными, так и — чаще — глубоководными. В зависимости от
этого они различаются по текстурным признакам, составу, окраске,
характеру примесей.
При описании глины необходимо отмечать следующие признаки.
1. Цвет (следует указать, в каком состоянии влажности находится
глина).
2. Пластичность (жирная — пластичная — или тощая — песчаная).
3. Характер примесей, которые часто влияют на окраску: углистое
вещество окрашивает глину в темный, почти черный цвет; битуминозное
вещество придает, кроме темного цвета, характерный
битуминозный запах и др.
4. Текстуру (листовая, слойчатая и т. п.).
5. Растительные остатки и окаменелости.
Аргиллит — глинистая порода, образующаяся в результате уплотнения,
дегидратации и цементации глин в процессе диагенеза. Это плотная,
более твердая и темнее окрашенная, чем глина, порода. Аргиллит в
отличие от глин не размокает в воде, не обладает пластичностью. По
минералогическому составу, кроме гидрослюды, в аргиллитах присутствуют
кварц, полевые шпаты, слюды и др.
