Осадочные органогенные породы

Органогенные породы образуются главным образом в водной среде в результате жизнедеятельности и скопления организмов. В процессе диагенезиса (перерождение осадка в горную породу благодаря процессам, происходящим внутри самого осадка — уплотнение, раскристаллизация и т.п.) они превращаются в горные породы органогенного происхождения.

Основные строительные горные породы органогенного происхождения подразделяются на подгруппы:

• карбонатные (известняк коралловый, известняк-ракушечник, известняк детритусовый, мел, мергель);

• кремнистые (диатомит, опока).

Карбонатные породы органогенного генезисв (происхождения) состоят преимущественно из минерала кальцита CaCO3 с примесями кремнезема, глинистых и песчаных частиц, оксидов железа и др. Органогенные известняки образовались в морских бассейнах путем накопления продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов. Рыхлые скопления раковин и их обломков уплотнялись давлением воды и скреплялись углекислым кальцием в более или менее плотную породу. Плотность известняков составляет 1700—2600 кг/м5, твердость — около 3 по шкале твердости. Они бывают белого цвета или в зависимости от примесей (глины, кварца, оксидов железа и др.) желтоватого, сероватого, красноватого, бурого и др.

Органогенные известняки состоят обычно из остатков организмов, которые редко сохраняются полностью, чаще они раздроблены, а также изменены последующими процессами. Степень сохранности их указывает на условия отложения осадка и последующей истории формирования породы. По возможности следует определить, остатками каких организмов представлен известняк, по которым и дается название известняку (коралловый и др.).

Коралловый известняк состоит в основном из скелетных частей рифостроящих организмов (кораллов). Обычно он весьма чистый — почти без примесей обломочного материала, имеет значительную пористость. Образует тела неправильной формы, линзы, штокообразные залежи, нередко значительной мощности.

Известняк—ракушечник состоит из целых раковин организмов. Если известняк состоит из битых раковин, его называют детритусовым. Обычно он сильно порист и небольшой механической прочности. Средняя плотность ракушечников составляет 1000—1700 кг/м3, а прочность при сжатии — 5—60 МПа. Известняки широко применяются в промышленности строительных материалов как бутовый камень (крупные обломки пород с размером в поперечнике 15—50 см), щебень, стеновые блоки, сырье для получения вяжущих веществ, огнеупоров и др.

Мел является разновидностью органогенного известняка, имеет тот же химический состав, что и известняк СаСО3, на 60—70 % состоит из мельчайших раковинок фораминифер, кокколитофор (морских одноклеточных водорослей) и из тонкозернистого порошковатого кальцита. Мел — белая землистая порода, широко использующаяся в качестве сырья для портландцемента, замазок, красок, побелочного материала и пишущего мела.

Мергели (смесь карбонатных и глинистых пород) — тонкозернистые, однородные по структуре, желтые, серые, темно-серые, неустойчивые к химическому выветриванию породы с физико-химическими свойствами, зависящими от содержания глины. Мергели образуются в морях и озерах. Средняя плотность их составляет 1900—2500 кг/м3, а предел прочности при сжатии — до 60 МПа. В зависимости от относительного содержания CaCO3 и глины породам дают названия, приведенные в табл. 1.7.

Мергель является лучшим сырьем для производства цементов.

Диатомит — рыхлая или сцементированная порода, состоящая в основном из скелетов диатомовых водорослей (диатомей), сложенных опалом. В качестве примесей встречаются скелеты радиолярий (микроскопических одноклеточных организмов также с опаловым скелетом), иглы губок (морских примитивных многоклеточных беспозвоночных животных), глинистое вещество, кварц, глауконит. Так как скелеты диатомей имеют форму разнообразных ажурных, полых внутри шариков, то диатомиты — очень пористые породы со средней плотностью 420—960 кг/м3. Современные диатомитовые осадки отлагаются в приполярных частях океанов, а также в холодных высокогорных озерах. Цвет диатомитов — белый или желтоватый. Макроскопически они похожи на мел, от которого отличаются отсутствием реакции вскипания с соляной кислотой HCl. Диатомит широко используется как теплоизоляционный материал и в качестве активных гидравлических добавок к вяжущим веществом.

Опоки — крепкие и очень легкие, сильнопористые породы, палевого, светло-желтого, серого, черного цветов. Они представляют собой сцементированные кремнистым веществом трепелы или диатомиты. Средняя плотность опок составляет от 1200 до 1500 кг/м3, пористость — до 30—40 %, предел прочности при сжатии — до 1—3 МПа. Используются в качестве стенового материала, сырья для получения белых вяжущих веществ, заполнителей в легких бетонах, в дорожном строительстве.