Кластикалық тас - Clastic rock

A жіңішке бөлім а-дан алынған (құмды дән) базальт скория. Везикулалар (ауа көпіршіктері) барлық жарылыс кезінде көрінеді. Жоғарыда ұшақ жарығы, көлденеңполяризацияланған төменде жарық. Масштаб қорабы 0,25 мм.

Сынғыш жыныстар бұрыннан бар фрагменттерден немесе кесектерден тұрады минералдар және рок. A класт фрагменті болып табылады геологиялық детрит,[1] басқа жыныстардан сынған ұсақ тастар мен ұсақ түйіршіктер ауа-райының бұзылуы.[2] Геологтар бұл терминді қолданады крастикалық сілтеме жасай отырып шөгінді жыныстар бөлшектер сияқты шөгінділерді тасымалдау кіреді ме тоқтата тұру немесе сол сияқты төсек жүктемесі және шөгінді депозиттер.

Шөгінді классикалық жыныстар

Кластикалық шөгінді жыныстар көбінесе сынған кесектерден тұратын жыныстар болып табылады класстар үлкенірек атмосфералық және эрозияға ұшырады жыныстар. Кластикалық шөгінділер немесе шөгінді жыныстар негізінде жіктеледі дән мөлшері, цементтеу материалы (матрица ) құрамы, құрылымы. Жіктеу коэффициенттері көбіне таңдаманы анықтауда пайдалы тұндыру ортасы. Қозғалыстағы сумен тасымалданатын астықтың барлық спектрі бөліктерден тұратын өзен жүйесі кристикалық ортаға мысал бола алады. эрозияға ұшырады ағынның жоғарғы жағында

Дән мөлшері әр түрлі саз жылы тақтатастар және саз тастар; арқылы лай жылы алевролиттер; құм жылы құмтастар; және қиыршық тас, қиыршық тас, дейін тас өлшемді фрагменттер конгломераттар және брекчиалар. The Krumbein phi (φ) шкаласы логарифмдік өлшем шкаласында осы терминдерге сандық тәртіпте тапсырыс береді.

Кремнийластикалық шөгінді жыныстар

Силикиликласт тау жыныстары - бұл тек кварц түрінде немесе силикаттар түрінде кремнийден тұратын кристалды карбонатты емес жыныстар.

Композиция

Құрамы кремнийластикалық шөгінді жыныстар құрамына химиялық және минералогиялық компоненттер, сондай-ақ осы жыныстарды құрайтын цементтейтін материал кіреді. Боггс оларды төрт санатқа бөледі; негізгі минералдар, қосалқы минералдар, тау жыныстарының сынықтары және химиялық шөгінділер.[3]

Негізгі минералды заттарды химиялық ыдырауға төзімділігіне қарай бөлімшелерге бөлуге болады. Ыдырауға үлкен қарсылығы барлар тұрақты деп жіктеледі, ал тұрақтылығы аз деп саналмайды. Кремнийластикалық шөгінді жыныстарда кең таралған тұрақты минерал - кварц (SiO)2).[3] Кварц құмтастарда кездесетін рамалық дәндердің шамамен 65 пайызын және орташа тақтатастағы минералдардың шамамен 30 пайызын құрайды. Бұл типтегі жыныстарда тұрақты емес минералдар - дала шпаттары, оның ішінде калий және плагиоклаз дала шпаттары.[3] Дала шпаттары рамалық дәндер мен минералдардың едәуір аз бөлігін құрайды. Олар құмтастардағы қаңқа дәндерінің шамамен 15 пайызын және тақтатастардағы минералдардың 5 пайызын ғана құрайды. Балшық минералды топтары көбінесе батпақты жыныстарда кездеседі (минералдардың 60% -дан астамын құрайды), бірақ басқа кремнийластикалық шөгінді жыныстарда едәуір төмен деңгейде кездеседі.[3]

Аксессуарлы минералдар жыныста болуы үлгіні жіктеу үшін тікелей маңызы жоқ заттармен байланысты. Олар көбінесе кварц пен дала шпаттарымен салыстырғанда аз мөлшерде кездеседі. Сонымен қатар, ауыр минералдар немесе ірі түйіршікті слюда пайда болады мусковит және биотит ).[3]

Жыныстардың сынықтары кремнийластикалық шөгінді жыныстардың құрамында да кездеседі және құмтастың құрамының шамамен 10-15 пайызына жауап береді. Әдетте олар конгломераттардағы қиыршық тас бөлшектерінің көп бөлігін құрайды, бірақ лай тастарының құрамына өте аз мөлшерде ғана үлес қосады. Олар кейде болғанымен, жыныстың сынықтары әрқашан шөгінді бола бермейді. Олар метаморфты немесе магмалық болуы мүмкін.[3]

Химиялық цементтер әр түрлі, бірақ көбінесе құмтастарда кездеседі. Екі негізгі түрі силикатқа негізделген және карбонатқа негізделген. Кремнеземді цементтердің көп бөлігі кварцтан тұрады, бірақ олар қышқыл, опал, дала шпаттары мен цеолиттерді қамтуы мүмкін.[3]

Композиция құрамында химиялық және минералогиялық цементтейтін материалдан немесе әртүрлі фрагменттерден макияж (матрица ) тастарды бірге тас түрінде ұстау. Бұл айырмашылықтар көбінесе құмтастардың қаңқалық түйіршіктерінде қолданылады. Кварцқа бай құмтастар деп аталады кварц арениттері, дала шпатына бай адамдар деп аталады аркозалар, және бай адамдар литика деп аталады литикалық құмтастар.

Жіктелуі

Кремнийластикалық шөгінді жыныстар негізінен көне жыныстардың және пирокластикалық вулканизмнің үгілуінен алынған силикат бөлшектерінен тұрады. Дән мөлшері, класты және цементтейтін материалдың (матрицалық) құрамы мен құрылымы құрамға қатысты маңызды фактор болып саналса, кремнийластикалық шөгінді тау жыныстары астық мөлшері бойынша үш үлкен санатқа жіктеледі: конгломераттар, құмтастар, және селдер. Термин саз .0039 миллиметрден кіші бөлшектерді жіктеу үшін қолданылады. Алайда, бұл термин силикат минералдары парағына қатысты да қолданыла алады.[3] Силт диаметрі .062 мен .0039 миллиметр аралығында болатын бөлшектерге қатысты. Термин балшық тұнбаға саз бен лайдың бөлшектері араласқан кезде қолданылады; балшық осы шөгінділермен жасалған жыныстың атауы. Сонымен, .062 мен 2 миллиметр арасындағы диаметрге жететін бөлшектер құм санатына жатады. Құм цементтелгенде және лифтелгенде, ол құмтас деп аталады. Екі миллиметрден үлкен кез-келген бөлшек қиыршық тас деп саналады. Бұл санатқа ұсақ тастар, қиыршық тастар мен тастар жатады. Құмтастар сияқты, қиыршықтастар лифтелген кезде олар конгломераттар болып саналады.[3]

Конгломераттар мен брекчиялар
Конгломерат
Бречия. Үлкен жарылыстардың бұрыштық сипатына назар аударыңыз

Конгломераттар - бұл көбінесе қиыршықтас өлшемді бөлшектерден тұратын ірі түйіршікті жыныстар, олар көбінесе жұқа матрицалық матрицамен біріктіріледі.[4] Бұл жыныстар көбінесе конгломераттар мен брекчияларға бөлінеді. Осы екі санатты бөлетін негізгі сипаттама - дөңгелектеу мөлшері. Конгломераттарды құрайтын қиыршықтас бөлшектері дөңгелектенеді, ал брекцияда олар бұрыштық болады. Конгломераттар көбінесе стратиграфиялық сукцессияда кездеседі, егер олардың барлығы болмаса да, жалпы шөгінді жыныстар массасының бір немесе одан аз пайызын құрайды.[3] Шығу және тұндыру механизмдері бойынша олар құмтастарға өте ұқсас. Нәтижесінде екі санатта көбінесе бірдей шөгінді құрылымдар болады.[3]

Құмтастар
Төменгі антилопа каньонындағы құмтас

Құмтастар дегеніміз - құм мөлшеріндегі дөңгелектелген немесе бұрыштық фрагменттерден құралған орташа түйіршікті жыныстар, оларды көбіне біріктіретін цемент болмайды. Бұл құм өлшемді бөлшектер көбінесе кварцты құрайды, бірақ олардың құрамына қарай құмтастарды жіктейтін бірнеше жалпы санаттар мен әр түрлі классификация схемалары бар. Классификация схемалары әртүрлі, бірақ геологтардың көпшілігі оны қабылдады Дотт схемасы,[5][жақсы ақпарат көзі қажет ] кварц, дала шпаты және лит рамалық дәндерінің салыстырмалы көптігін және осы ірі дәндер арасындағы сазды матрицаның көптігін қолданады.

Балшықтар

Саз жыныстарына жататын жыныстар өте ұсақ түйіршікті. Лай және саз балшықтан тұратын материалдың кем дегенде 50% құрайды. Селді жіктеу схемалары әр түрлі болып келеді, бірақ олардың көпшілігі негізгі компоненттердің дәндерінің мөлшеріне негізделген. Саз қабаттарында бұлар көбінесе лай және саз болып келеді.[6]

Блатт, Миддлтон және Мюррейдің айтуы бойынша [7] негізінен алевролит бөлшектерінен тұратын сазды тастар алевролиттерге жатады. Өз кезегінде саздың құрамында бөлшектер көп болатын жыныстар саз тастар деп аталады. Геологияда лайдың да, саздың да қоспасы балшық деп аталады. Саздың да, лайдың да көп мөлшері бар жыныстарды лай тастар деп атайды. Кейбір жағдайларда тақтатас термині сел тасқындыларына сілтеме жасау үшін де қолданылады және оны көпшілік әлі күнге дейін қолданады. Алайда, басқалары сланц терминін саз құрамдастарының пайыздық мөлшерлемесі негізінде одан әрі лай тастарды бөлу үшін қолданды. Пластинка тәрізді саз балшық пішіні оның бөлшектерін бірінің үстіне бірін қабаттастырып, қабат немесе төсек құруға мүмкіндік береді. Берілген үлгіде саз көп болса, жыныс соғұрлым ламинатталған болады. Бұл жағдайда тақтатас ламинатталған ландшафттарға сақталады, ал лай тастары жоқ жыныстарға жатады.

Кремнийластикалық шөгінді жыныстардың диагенезі

Кремнийластикалық жыныстар бастапқыда қиыршықтастар, құмдар мен балшықтарды қоса алғанда, тығыз орналасқан шөгінділер ретінде қалыптасады. Борпылдақ шөгінділерді қатты шөгінді жыныстарға айналдыру процесі деп аталады лификация. Литификация процесінде шөгінділер тау жынысына айналғанға дейін физикалық, химиялық және минералогиялық өзгерістерге ұшырайды. Литификациядағы негізгі физикалық процесс - бұл тығыздау. Шөгінділерді тасымалдау және тұндыру жалғасуда, жаңа шөгінділер бұрын жиналған төсектердің үстіне қойылып, оларды көміп тастайды. Жерлеу жалғасуда және үстіңгі қабаттың салмағы температура мен қысымның жоғарылауын тудырады. Бұл температура мен қысымның жоғарылауы борпылдақ шөгінділердің тығыз оралып, кеуектілігін азайтады, негізінен шөгіндіден су шығарады. Кеуектілік минералдардың қалған тесік кеңістіктеріне түсуімен одан әрі азаяды.[3] Процестің соңғы кезеңі болып табылады диагенез және төменде егжей-тегжейлі талқыланатын болады.

Цементтеу

Цементтеу дегеніміз - ірі кристалды шөгінділер литификацияланған немесе қатты, тығыз жыныстарға біріктірілген диагенетикалық процесс, әдетте шөгінділердің жекелеген дәндері арасындағы кеңістіктерге минералдарды қою немесе тұндыру.[4] Цементтеу тұндырумен бір уақытта немесе басқа уақытта болуы мүмкін. Сонымен қатар, тұнба түскеннен кейін, ол төменде талқыланған диагенездің әр түрлі кезеңдері арқылы цементтелуге ұшырайды.

Таяз жерлеу (эогенез)

Эогенез диагенездің алғашқы сатыларына жатады. Бұл жер бетінен бірнеше метрден ондаған метрге дейінгі өте таяз тереңдікте орын алуы мүмкін. Осы диагенетикалық фазада болатын өзгерістер негізінен шөгінділерді қайта өңдеуге қатысты. Тығыздау және астықты қайта орау, биотурбация, сонымен қатар минералогиялық өзгерістер әр түрлі дәрежеде жүреді.[3] Тереңдігі аз болғандықтан, шөгінділер осы кезеңде аз ғана тығыздалудан және дәнді қайта құрудан өтеді. Ағзалар тұндырғыш интерфейс маңындағы шөгінділерді үңгілеу, жорғалаумен және кейбір жағдайларда тұнбаны жұту арқылы қайта өңдейді. Бұл процесс тұнбаға түскен кездегі шөгінді құрылымдарды бұзуы мүмкін. Ламинация сияқты құрылымдар организмдердің белсенділігімен байланысты жаңа құрылымдарға жол ашады. Жер бетіне жақын болғанымен, эогенез маңызды минералогиялық өзгерістерге жағдай жасайды. Бұл негізінен жаңа минералдардың жауын-шашынымен байланысты.

Эогенез кезіндегі минералогиялық өзгерістер

Эогенез кезінде пайда болатын минералогиялық өзгерістер сол тұнба түскен ортаға байланысты. Мысалы, пирит теңіз орталарында жағдайдың төмендеуіне тән.[3] Пирит цемент түрінде қалыптасуы мүмкін немесе ағаш сынықтары сияқты органикалық материалдарды алмастыра алады. Басқа маңызды реакцияларға қалыптастыру жатады хлорит, глауконит, иллит және темір оксиді (егер оттегі бар кеуекті су болса). Калий дала шпаты, кварцтың шамадан тыс өсуі және карбонатты цементтің жауын-шашын мөлшері теңіз жағдайында да болады. Теңіз емес ортада тотығу жағдайлары әрдайым кең таралған, демек темір оксидтері әдетте бірге өндіріледі каолин топырақты минералдар. Кварц пен кальцит цементтерінің жауын-шашынсыз болуы теңіз жағдайларында да болуы мүмкін.

Терең көму (мезогенез)

Тығыздау

Шөгінділер тереңірек көмілгендіктен, жүк қысымы күшейіп, дәннің тығыз оралуына және төсектің жұқаруына әкеледі. Бұл дәндер арасындағы қысымның жоғарылауына әкеледі, осылайша дәндердің ерігіштігі артады. Нәтижесінде силикат дәндерінің ішінара еруі жүреді. Мұны қысым ерітінділері деп атайды. Химиялық тұрғыдан температураның жоғарылауы химиялық реакция жылдамдығының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Бұл кең таралған минералдардың ерігіштігін жоғарылатады (булануыштардан басқа).[3] Сонымен қатар, кереуеттер жұқа және кеуектілігі азаяды, бұл цементтеуді кремний диоксиді немесе карбонатты цементтердің қалған тесік кеңістігінде тұндыруымен жүзеге асырады.

Бұл процесте минералдар шөгінді дәндерінің арасындағы тесіктер арқылы өтетін сулы ерітінділерден кристалданады. Өндірілетін цемент тұнбаның химиялық құрамымен бірдей болуы немесе болмауы мүмкін. Құмтастарда қаңқалы дәндер көбінесе кремний диоксидімен немесе карбонатпен цементтеледі. Цементтеу мөлшері тұнбаның құрамына байланысты. Мысалы, литикалық құмтастарда цементтеу онша кең емес, өйткені қаңқа түйіршіктері арасындағы кеуектер кеңістігі батпақты матрицамен толтырылған, бұл жауын-шашынның пайда болуына аз орын қалдырады. Бұл көбінесе сел тасқындарына қатысты. Тығыздау нәтижесінде сазды шөгінділерден тұратын сазды шөгінділер салыстырмалы түрде өткізбейді.

Еріту

Рамалық силикат дәндерінің және бұрын түзілген карбонатты цементтің еруі терең көму кезінде орын алуы мүмкін. Мұны ынталандыратын жағдайлар цементтеуге қажет жағдайларға мүлдем қарама-қайшы келеді. Сияқты тұрақтылығы төмен жыныстардың фрагменттері мен силикат минералдары плагиоклаз дала шпаты, пироксендер, және амфиболдар, жерлеу температурасының жоғарылауы және кеуек суларында органикалық қышқылдардың болуы нәтижесінде еруі мүмкін. Рамалық жұмыс дәндері мен цементтердің еруі, әсіресе құмтастарда кеуектілікті арттырады.[3]

Минералды алмастыру

Бұл бір минерал еріген және жаңа минерал кеңістікті жауын-шашын арқылы толтыратын процесті білдіреді. Ауыстыру жартылай немесе толық болуы мүмкін. Толық ауыстыру жыныстың бастапқы минералогиясына біржақты көзқарас беретін түпнұсқа минералдардың немесе тау жыныстарының бөлшектерін жойады.[3] Бұл процесс кеуектілікке де әсер етуі мүмкін. Мысалы, саз минералдары кеуекті кеңістікті толтырады және сол арқылы кеуектілікті азайтады.

Телогенез

Жерлеу процесінде кейіннен кремнийластикалық шөгінділер таулы ғимарат немесе эрозия нәтижесінде көтерілуі мүмкін.[3] Көтерілу пайда болған кезде, ол жер қойнауын түбегейлі жаңа ортаға шығарады. Процесс материалды бетке немесе оған жақындататындықтан, көтерілген шөгінділер температура мен қысымның төмендеуіне, сондай-ақ аздап қышқыл жаңбыр суына ұшырайды. Мұндай жағдайда қаңқалы дәндер мен цемент қайтадан еруге ұшырайды және өз кезегінде кеуектілікті жоғарылатады. Екінші жағынан, телогенез қаңқа дәндерін сазға айналдырып, кеуектілікті азайта алады. Бұл өзгерістер тау жыныстарының әсер ететін нақты жағдайларына, сондай-ақ жыныстар мен кеуекті сулардың құрамына байланысты. Спецификалық сулар карбонатты немесе кремнийлі цементтерді одан әрі тұндыруға әкелуі мүмкін. Бұл процесс сонымен қатар құрамында темір бар минералдардың тотығу процесін ынталандыруы мүмкін.

Шөгінді брекчиялар

Шөгінді брекчиалар басқа шөгінді жыныстардың бұрыштық-субангулярлық, кездейсоқ бағдарланған қатпарларынан тұратын крастикалық шөгінді жыныстың түрі. Олар мыналарды құра алады:

  1. Сүңгуір қайықта қоқыстар ағады, қар көшкіні, балшық ағыны немесе сулы ортадағы жаппай ағын. Техникалық тұрғыдан, ластанулар қоқыс ағынының бір түрі болып табылады және шөгінді брекция ағынына дейінгі ұсақ түйіршікті шеткі шөгінді болып табылады.
  2. Бұрыштық, нашар сұрыпталған, өте жетілмеген таужыныстарының бөлшектері ретінде массивтік ысыраптан пайда болатын ұсақ түйіршіктелген жер бетіндегі масса. Бұлар, шын мәнінде, лифтелген коллювий. Шөгінді (коллювиальды) брекчиялардың қалың тізбегі әдетте ақаулардың жанында пайда болады грабенс.

Далада кейде қоқыс ағынды шөгінді брекция мен коллювиальды бречияны айыру қиынға соғуы мүмкін, әсіресе егер ол толығымен жұмыс істейтін болса бұрғылау ақпарат. Шөгінді брекчиялар - бұл көптеген адамдар үшін ажырамас негізгі рок тыныс шығаратын шөгінділер.

Магмалық крастикалық жыныстар

Базальт брекчия, жасыл жер беті тұрады эпидот

Кластикалық магмалық жыныстар қосу пирокластикалық жанартау жыныстары сияқты туф, агломерат және интрузивті брекчиалар, сондай-ақ кейбір шекті эвтакситикалық және такситикалық интрузивтік морфология. Магмалық крастикалық жыныстар қатты немесе жартылай қатты магмалық жыныстардың ағынымен, айдауымен немесе жарылғыш бұзылуымен бұзылады немесе лавалар.

Магмалық сынғыш жыныстарды екі классқа бөлуге болады:

  1. Сынған, бөлшектенген тау жыныстары өндіреді интрузивті процестер, әдетте байланысты плутондар немесе порфир қорлары
  2. Вулкандық атқылауға байланысты сынған, бөлшектелген жыныстар, екеуі де лава және пирокластикалық түрі

Метаморфты кластикалық жыныстар

Кластикалық метаморфизмді жыныстар қосу брекчиалар жылы құрылған ақаулар, сондай-ақ кейбіреулері протомилонит және псевдотачилит. Кейде метаморфты жыныстарды брекциялауға болады гидротермиялық а түзетін сұйықтықтар гидроөндіріс брекчия.

Гидротермиялық крастикалық жыныстар

Гидротермиялық крастикалық жыныстар, әдетте, түзілген жыныстармен шектеледі гидроөндіріс, ол жасалатын процесс гидротермиялық циркуляция қабырға жыныстарын жарып, бекітеді және оны тамырлармен толтырады. Бұл әсіресе маңызды эпитермальды руда депозиттерімен байланысты өзгеру аймақтары көптеген интрузивті жыныстардың айналасында, әсіресе граниттер. Көптеген скарн және greisen шөгінділер гидротермиялық брекциямен байланысты.

Әсер етуші брекчиялар

Кезінде сирек кездесетін крастикалық жыныстың нысаны пайда болуы мүмкін метеорит әсер ету. Бұл ең алдымен эжекадан тұрады; кластары ел рокы, балқытылған жыныстың сынықтары, тектиттер (соққы кратерінен шығарылған әйнек) және экзотикалық фрагменттер, соның ішінде импактордың өзінен алынған фрагменттер.

Кластикалық жынысты соққы брекчасы ретінде анықтау тануды қажет етеді сынған конустар, тектиттер, сферулиттер және әсер ету морфологиясы кратер, сонымен қатар, әсіресе химиялық және микроэлементтердің қолтаңбаларын ықтимал тану осмиридиум.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Геология негіздері, 3-ші басылым, Стивен Маршак, б. G-3
  2. ^ Геология негіздері, 3-ші басылым, Стивен Маршак, б. G-5
  3. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б q р Боггс, кіші, Сам. Седиментология және стратиграфия принциптері. Pearson Prentice Hall: Жоғарғы Седл өзені, Нью-Джерси, 2006 ж
  4. ^ а б Нойендорф, Клаус; Мехл, Джеймс; Джексон, Джулия геология сөздігі, Бесінші басылым. Американдық геологиялық институт: Александрия, В.А. 2005 ж.
  5. ^ Dott, R. H., Wacke, greywacke және матрица - жетілмеген құмтастың жіктелуіне қандай тәсіл: шөгінді петрология журналы, 34 т., 625-32 бб., 1996.
  6. ^ Найза, Д.А., Сэм. Шалдың жіктелуіне қарай. J. geol. со., Лондон, 137, 1990 ж.
  7. ^ Блатт, х., Миддлтон, Г.В. & Мюррей, Р.С 1972. Шөгінді жыныстардың пайда болуы. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, 634 бет.