Минеральный состав песчаника: плотность и структура камня, свойства и состав горной породы, искусственный песок

Содержание

Химический состав песчаников » Ремонт Строительство Интерьер

Состав песчаника можно выразить через его валовой химический состав. Анализ валового химического состава очень полезен. Пески (как и другие осадки) являются в известном смысле продуктом происходящих в широком масштабе процессов химической и механической дифференциации, которые, несмотря на некоторое несовершенство, часто приводят к удивительно хорошим результатам. Эти процессы, при условии их достаточной продолжительности, разделяют элементы на более или менее химически однородные конечные продукты. Для того чтобы полностью понять геохимические процессы и эволюцию различных типов осадков или дифференциатов, требуются химические анализы. Эти данные обеспечивают нормативный состав или «репер» для изучения высокометаморфизованных продуктов, для изучения привноса и выноса, если процессы не изохимичны, а также для установления происхождения конечных продуктов, когда первоначальные осадочные структуры и текстуры уже неопределимы.

Анализы полезны также в случае тонкозернистых песков или песков с тонкозернистым цементом, модальный анализ которых произвести трудно. Химические данные особенно усредненные, нужны для исследования баланса массы и движения вещества в процессе общей эволюции Земли.

Результаты анализа химического состава песка (как и большинства других пород) обычно выражаются в окислах. Содержание самого кислорода фактически не определяется, так что практика выражения состава через окислы основывается на допущении, что определяемые элементы соединяются с кислородом в стехиометрическом соотношении (допущение не всегда верное) Например, если присутствуют сульфиды железа, очевидно, будет неправильным показывать железо в виде FeO и серу — как SO3. К счастью, в большинстве осадков сульфиды довольно редки и подобные исключения не имеют большого значения.

Химические анализы в отношении надежности и полноты сильно варьируют Для оценки и применения анализов требуются здравый смысл и хотя бы минимальные сведения о том, как они производятся, Вашингтон провел исключительное исследование по вопросу полноты химических анализов, а также методов их оценки.

Многие анализы характеризуются отсутствием полноты, вследствие чего даже содержание основных компонентов нельзя определить раздельно. Некоторые аналитики, например, говорят о «потерях при прокаливании». Это может касаться свободной и связанной воды, углекислого газа, сульфидной серы и углерода или органического вещества. Можно пропустить наличие такого важного компонента, как титан. Будучи не определенным, он входит в одну группу с алюминием (Al2O3), вследствие чего сильно завышается цифра содержания последнего. Во многих осадках не определяются раздельно щелочные металлы Na2O и K2O. Обычно пропускаются менее распространенные компоненты, такие как MnO P2O5, BaO, SO3 и даже CO2 Такие неполные анализы безусловно затрудняют исследование осадков.

Окислы, которыми оперируют при анализах, обычно не присутствуют как таковые; они соединяются с другими окислами, образуя минералы. Следовательно, химический анализ песка даст надлежащие результаты, только если что-то известно о его минеральном составе. Следует также напомнить, что при валовом химическом анализе песчаника не устанавливается различий между компонентами каркаса и цемента. По этой причине анализы песчаников нельзя сравнивать с анализами современных песков Следует помнить и о другой особенности: минеральный, а следовательно, и химический состав кластических осадков зависит от их размерности. Постепенное уменьшение размера зерен приводит к уменьшению содержания кварца и соответствующему увеличению содержания глинистых минералов. Это означает уменьшение содержания SiO2 и повышение Al2O3 и К2О.

В отличие от изверженных пород, минералы песчаников не образуют равновесных ассоциаций и поэтому невозможно подсчитать «нормативный» состав по валовому химическому анализу, как это делается при анализе изверженных пород.

В табл. 7-3 приведены вариации среднего химического состава обычных терригенных песков. В таблице содержится «средняя изверженная порода», так что можно видеть пределы фракционирования песков. Ясно, что кварцевые арениты (ортокварциты) дифференцированы в наибольшей степени, они обогащены кремнеземом и существенно обеднены другими компонентами. Менее зрелые пески могут содержать неразрушенные полевые шпаты и другие минералы. Очевидно поэтому песчаники в зависимости от степени зрелости могут обладать разнообразным химическим составом. Более того, пески демонстрируют большее разнообразие состава, чем глины. Это объясняется тем, что пески являются грубозернистым неизмененным остатком исходных пород, тогда как глины представляют собой тонкозернистый конечный продукт при процессах разрушения. Ho если первичная химическая природа песка определяется полнотой сформировавшего его процесса выветривания и обусловлена степенью механической дифференциации (промывания), сопровождавшей транспортировку и осадконакопление, то конечный состав песка изменился вследствие различных диагенетических процессов, а именно из-за осаждения порового цемента.

Химическая характеристика всех основных классов песчаников и их анализы приводятся в различных частях данной главы.

В заключение отметим, что валовой химический состав песчаника зависит от цементации. Состав отдельных видов или классов песчаников, кроме того, контролируется особенностями, присущими каждому классу.

Все о песчанике: происхождение, свойства, месторождения и применение камня – Гантельстан

«Королевский камень» предлагает оптом и в розницу натуральный песчаник для облицовки и мощения различных цветов и толщины. Заказывайте камень у нас!

Песчаник – большая группа обломочных осадочных пород, в составе которых преобладают кластические зерна минералов, в основном песок из шпатов, слюды, глауконита, кварца, др., сцементированных в естественных условиях с помощью цементных отложений и глинозема. Размер входящих в состав зёрен варьируется от 0,05 мм до 2 мм.

Происхождение песчаника

Псаммолит образуется на дне рек, озёр, морей и океанов. Сначала горные породы разрушаются, превращаются в псаммит — песок, затем он перемешивается с природными цементирующими веществами, под давлением воды спрессовывается в течение столетий и преобразуется в высокопрочный минерал. Этот процесс называют литизацией. Также в некоторых случаях цементация породы происходит и без участия соединяющих частиц: при механическом сжатии (давление на огромной глубине) или расплавлении в твёрдом состоянии. Чем дольше песок подвергается сжатию, тем более зрелым и прочным становится этот стройматериал.

В случае образования полезных ископаемых на дне морей и океанов, через миллионы лет, в результате естественного движения земной коры (тектонической активности), рельеф поднимается, дно становится горами и равнинами на поверхности земли и крупные месторождения ценнейших осадочных пород становятся доступными для добычи.

Что такое минералы пример?

Минералы

– однородные природные тела в кристаллическом состоянии.
Примеры минералов
: кварц, форстерит, монтмориллонит, турмалин, хризотил-асбест, роговая обманка, магнетит, пирротин, нефелин, мусковит.

Интересные материалы:

Можно ли поменять экран на телевизоре самсунг? Можно ли поменять матрицу у телевизора? Можно ли поменять резинки на пластиковых окнах? Можно ли портативную колонку слушать от сети? Можно ли посмотреть городские камеры? Можно ли посмотреть историю конференций в Зум? Можно ли посмотреть историю печати? Можно ли поставить бассейн на песок? Можно ли поставить квадроцикл на учет? Можно ли посыпать капусту дустом?

Состав песчаника

Так как это полезное ископаемое потрясает разнообразием видов, существует множество классификаций по составу, отечественных и зарубежных, интересных в научном плане. Здесь же мы остановимся на показателях, полезных обработчику камня, дизайнеру, строителю и, конечно, покупателю.

Наиболее распространён «дикарь» из кварцевого песка. Реже встречаются породы из полевого шпата, кремния, слюды, глауконита и многих других минералов. Существуют даже породы с содержанием полудрагоценных примесей: турмалин, опал, циркон, апатит, гранат, гематит и др. Цементом могут служить: глинозём, каолин, кремнезём, кварц, полевой шпат, опал, гидрооксид железа (ржавчина), и т.д.

Нередки также вкрапления растительного или животного характера, например: древесина в породе, образованной на дне рек, раковины, элементы окаменелостей вымерших рыб и животных — в океанском камне.

Глинистый песчаник с с нуммулитами. Обломок включает зерна кварца, полевого шпата, глауконита, обломки и целые раковины нуммулитов (1–2 см). Мелкозернистая, органогенная структура. Текстура слоистая.

По количеству минералов в составе песка, псаммолиты разделяют на:

моногенные (один минерал),
олигомиктовые (два минерала),
полимиктовые (три минерала и более).

Библиография

Фолк, Р. Л., 1965, Петрология осадочных пород
PDF версия. Остин: Книжный магазин Хемфилла. 2-е изд. 1981, ISBN 0-914696-14-9.
Петтиджон Ф. Дж., П.Е. Поттер и Р. Сивер, 1987 г., Песок и песчаник
, 2-е изд. Springer-Verlag. ISBN 0-387-96350-2.
Шолле, П.А., 1978, Цветное иллюстрированное руководство по составным частям, текстурам, цементам и пористости песчаников и связанных с ними пород
, Американская ассоциация геологов-нефтяников Memoir No. 28. ISBN 0-89181-304-7.
Шолле П.А. и Д. Спиринг, 1982 г., Среды осадконакопления песчаников: терригенные обломочные отложения.
, Американская ассоциация геологов-нефтяников Memoir No. 31. ISBN 0-89181-307-1.
Ежегодник USGS Minerals: Камень, Размер, Томас П. Долли, Министерство внутренних дел США, 2005 г. (формат: PDF).

Свойства песчаника

Данные, приведенные ниже, достаточно общие. Если необходимы параметры выбранной вами породы, стоит уточнять их непосредственно у производителя или добытчика.
Плотность песчаника зависит от размера частиц, цементирующего вещества, прочих факторов и может колебаться от 1,6 гр/см3 до 2,77 гр/см3.
Некоторые виды достаточно хрупкие, некоторые по прочности приближаются к граниту. Это зависит от внешних факторов, состава песка, цемента. Например, породы с опаловым и халцедоновым цементом обладают высокой прочностью, с гипсовым, глинистым, мергелистым или известковым — средней прочностью. Есть виды, которые распадаются в воде.
Твердость по шкале Мооса: от 4 до 6.
Предел прочности на сжатие в сухом состоянии от 10 до 140 МПа.

Снашиваемость из-за трения — 0,55-0,72 гр./см2.

Морозостойкость — F50-F75. Выдерживает 50-75 циклов замораживания и размораживания.

Огнеупорность — кварцитовый псаммолит выдерживает 1700-1770°С без физических изменений.

Водопоглощение низкое.

Некоторые виды отличаются низкой теплопроводностью.

Виды песчаника

По размеру песчинок в структуре псаммитолиты в России классифицируют таким образом:

Структура	Размер обломочных зёрен, мм
Грубозернистая	2 — 1
Крупнозернистая	1 — 0,5
Среднезернистая	0,5 — 0,25
Мелкозернистая	0,25 — 0,1
Тонкозернистая	0,1 — 0,05

Источник: «Осадочные горные породы. Систематика и классификация». Бетхер О.В., Вологдина И.В.

Также вы можете встретить разнозернистый псаммитолит — результат образования «дикаря» из частиц, сильно отличающихся по размеру. Это могут быть и более крупные, чем песок, куски породы раннего периода в составе дикого камня.

Весьма интересен кварцито-песчаник — промежуточное звено между кварцевым песчаником и кварцитом. Эта порода гораздо плотнее, прочнее «дикаря». Процесс превращения одного минерала в другой без плавления называется метаморфизмом. Происходит в результате действия высокого давления и тепла в зонах стыков континентальных плит.

Кварцевый песчаник. Обломок содержит кварц и небольшие вкрапления полевого шпата и рудного минерала.

Аркозы состоят более чем на 25% из полевого шпата. Зёрна в породе угловатые, разноразмерные.

Аркозовый песчаник. Обломок содержит зерна кварца, полевого шапата, гематита и чешуйки слюды.

Граувакки — очень прочные полимиктовые разнозернистые породы графитовой, черной окраски со множеством неожиданных оттенков и примесей.

Граувакковый песчаник. Состоит из остроугольных зерен плагиоклаза и обломков вулканогенно-осадочных пород.

В литографии — печати рисунков при помощи камня, использовали литографический песчаник — минерал высокой плотности с однородным составом. Его шлифовали, наносили рисунок, затем протравливали специальным составом, смывали. Получался каменный штамп, на который затем наносили краску и делали оттиски.

Стоит также пару слов сказать о том, что называют песчаником-ракушечником. По сути своей, это — известняк. Он состоит обломков ракушек, образующих пористую структуру, известкового цемента, иногда песка. Эта окаменелость более хрупкая, поэтому ее применяют только в отделке.

Особое место занимают оолиты и пизолиты — пористые отложения из ооидов — мелких шариков, сцементированных между собой. Пизолиты отличаются тем, что шарики крупнее, чем в оолитах, более 2 мм. в диаметре. Оолит ещё называют яичным камнем, причем обычно это также вовсе не песчаник, а известняк. Как и другие осадочные породы, они могут быть очень разными по составу.

По степени обработки разделяют: бутовый камень (необработанный), пластушка и фонтанка (естественным образом откалывающиеся куски), плитняк (более плотный «дикарь», разрезанный на пластины), для строительства нарезают на блоки, подходящие для кладки.

Для декоративных целей вы легко подберёте песчаник нужной фактуры: грубой, шероховатой или гладкой. Это зависит от размера песчинок, метода обработки. Чтобы получить гладкий песчаник, его шлифуют и полируют. Иногда наносят защитное покрытие, чтобы сохранить природный цвет.

Популярен галтованный камень — обработанный в специальном барабане с абразивными частицами. Получается нечто среднее между просто нарезанными кусками и теми, которые в природе годами окатывались водой до гладких «кругляшей» — куски с неровными, но скругленными краями и сглаженной фактурой на плоских частях.

Смотрите также

Геологический портал

Размерный камень — Натуральный камень, обработанный до определенных размеров и форм.
Список песчаников — Статья со списком Википедии
Куркар — Региональное название эолового кварцевого калькрита на побережье Леванта.
Осадочный бассейн — Области длительного проседания, создающие пространство для заполнения отложениями
Сиднейский песчаник
Yorkstone — Разнообразие песчаника из Йоркшира, Англия

Цвет песчаника

В следствие большого разнообразия факторов, влияющих на формирование породы, этот экологичный материал радует дизайнеров и владельцев частных домов широкой цветовой палитрой и приличным выбором рисунков. Более того, каждый срез имеет уникальный узор.

Наиболее распространен серый «дикарь», с буроватым или зеленоватым оттенком — глауконитовый вид.

Наличие в составе железа придает минералу ржаво-бурый или темно-красный тон — это элитный красный песчаник. Он очень красив и прочен. Помимо этого, не выгорает под солнцем, не боится значительных перепадов температур и влажности. Вероятно, причина в том, что этот вид был образован в более древнем периоде и дольше «созревал».

Некоторые оттенки красного получают, обжигая сырьё в печах при температуре 400-550 °С. В результате цветовая палитра расширяется от розового до терракоты. Помимо этого, увеличивается практичность минерала: повышается твердость, устойчивость к воздействию окружающей среды.

Роскошный белый песчаник и светло-серый обычно на 90% состоят из кварца. Их часто используют для отделки фасадов, колонн, создания архитектурных элементов и скульптур.

Тёмно-коричневый и черный песчаник образуются в результате примеси органических веществ — битумов. Выглядит презентабельно, особенно в декоре фасадов и ограждений.

Серо-голубой, серо-синий, серый, темно-серый оттенки можно обнаружить под общим названием: синий песчаник. Это — очень прочный материал. Особенно эффектно в этом цвете выглядит фактура «дракон».

Так называемый желтый песчаник выглядит желтовато-бурым или светло-бурым благодаря фосфатному цементу. Очень распространён в природе. Поверхность шероховатая, зернистая. Морозостойкость высокая, а прочность — не очень, по этой причине используют для отделки.

Также вы можете встретить другие цвета и названия рисунков: малиновый, медовый, терракотовый, тигровый, тигровый розовый, радужный, капучино, опавшая листва. Привлекателен рисунок, похожий на древесный: желтоватая, желто-коричневая, светло-коричневая гамма с характерными разводами. Красиво выглядит плитка с янтарным узором.

Использует

Главный четырехугольник Сиднейский университет, так называемый университет песчаника Статуя из песчаника Мария Иммакулата
Фиделисом Спорером, около 1770 г., в Фрайбург, Германия 17000-летний песчаник масляная лампа обнаружен в пещерах Ласко, Франция

Песчаник использовался с доисторических времен для строительства, декоративного искусства и предметов домашнего обихода и продолжает использоваться. Он широко используется во всем мире при строительстве храмов, домов и других зданий.[25]

Хотя его устойчивость к выветривание варьируется, песчаник прост в обработке. Это делает его обычным строительство и мощение материал, в том числе в асфальтобетон. Однако некоторые типы, которые использовались в прошлом, например Коллихерст песчаник используется в Северо-Западная Англия, имели плохую долговременную устойчивость к атмосферным воздействиям, что требовало ремонта и замены старых зданий.[26] Из-за твердости отдельных зерен, однородности размера зерна и рыхлость по своей структуре, некоторые виды песчаника являются отличным материалом для изготовления точильные камни, для заточки лезвий и других инструментов. Не рыхлый песчаник можно использовать для изготовления точильных камней для измельчения зерна, например, песчаник.

Тип чистого кварцевого песчаника, ортокварцита, с более чем 90–95 процентов кварца,[27] предложено для выдвижения в Каменный ресурс мирового наследия.[28] В некоторых регионах Аргентины каменный ортокварцит фасад это одна из главных особенностей Стиль Мар-дель-Плата бунгало.[28]

Месторождения и добыча песчаника

Залежи минерала распространены по всему миру.

В России это полезное ископаемое было обнаружено в Московской и Кемеровской областях, в Поволжье, на Урале, на Северном Кавказе и в Закавказье, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

Особенно знамениты карьеры в Ростовской области и в Дагестане. В Карелии, недалеко от села Шокша, получают прославившийся на весь мир древний красный кварцито-песчаник протерозойского периода — Шокшинский порфир.

Шокшинский порфир — красный кварцито-песчаник

Добывают разными способами, в зависимости от глубины залегания, размеров и прочности:

Камнерезный. Самый точный, практичный и бережный вариант. Ископаемое разрезают на части.
Метод воздушной подушки, или контролируемый взрыв. Безопасный, бережный приём, позволяющий получить материал без микротрещин. В пласте проделывают шурфы, в которые закачивается воздух. Под давлением воздуха минерал раскалывается. Места расколов прогнозируемые.
Буровзрывной. Самый опасный способ с большими потерями. Используют для прочных кварцевых и кремнистых пород, когда другие варианты не подходят. В скале бурятся отверстия, куда закладывается взрывчатка. После взрыва получают куски неровной формы, порядка 70% от объема и щебень — около 30%. Материал получается со скрытыми дефектами.

Добыча песчаника
Полученное сырьё пилят, затем режут на стандартные блоки, слэбы. Часть материала отправляется на фабрику для дальнейшей обработки, часть фасуется, отгружается прямо с карьера и доставляется покупателям по всей стране.

Где используется

Архитектура. Многие памятники архитектуры были построены из него или отделаны им. В одном только Санкт-Петербурге насчитывают порядка 30 объектов.
Скульптура. Например, египетский Сфинкс.
Строительство частных зданий. Есть виды, обладающие низкой теплопроводностью, благодаря чему из них можно построить отличный дом из песчаника, в котором будет тепло зимой и прохладно летом.
Облицовка каменной плиткой стен, пола, каминов, лестниц.
Балясины для лестниц, колонны, балюстрады, подоконники, столешницы, раковины.
Декоративные изделия в интерьере: вазоны, статуи, фонтаны.
Мозаика: панно, барельефы.
Поделки.
Кладка и заливка фундамента — добавляют щебень в раствор.
Для внутренней отделки стен применяют подобным образом, выбирая более мелкие фракции.
Облицовка фасадов, ступеней, зон для барбекю, отмосток, ограждений, беседок.
Тротуары и садовые дорожки.
Ландшафтный дизайн: отдельно лежащие природные валуны интересной формы, садовые скульптуры, альпийские горки, обрамление клумб, водопады, фонтаны, даже выкладывают дно и побережье небольших водоёмов.
Производство динаса — огнеупорного кирпича для обкладки внутренних стенок электрометаллургических, мартеновских, коксовых и стекловаренных печей.
Производство стекла.
Производство асфальта.
В качестве флюса при выплавке меди и никеля.
Сырьё для получения ферросилиция, карбида кремния (карборунда) и силумина (сплава алюминия и кремния).
Производство жерновов, точильных камней.
Производство удобрений.
Литография — один из способов тиражирования рисунков.
Ювелирное производство: бусы, браслеты, серьги.
Оформление аквариумов и террариумов — тут чаще всего применяют пещеристый вид: бут разной формы белого, бежевого и желтоватого оттенков с большим количеством сквозных отверстий.
Литотерапия — лечение прикладыванием нагретых камней и массажем.
Ортопедические дорожки для малышей.
Ритуальные услуги — плиты, памятники.

Египет. Сфинкс.

Песчаник | Геология Вики | Fandom

Файл:MoabAlcove.JPG

Ниша в песчанике навахо

Файл:PetraSandStoneRock-cut tombs.jpg

Песчаник Скальные гробницы (Кохим) в Петре, Иордания горная порода, состоящая в основном из минералов размером с песок или зерен породы.

Большая часть песчаника состоит из кварца и/или полевого шпата, потому что это наиболее распространенные минералы в земной коре. Как и песок, песчаник может быть любого цвета, но наиболее распространенными цветами являются коричневый, коричневый, желтый, красный, серый, розовый, белый и черный. Поскольку слои песчаника часто образуют хорошо заметные скалы и другие топографические особенности, определенные цвета песчаника четко отождествляются с определенными регионами.

Горные породы, состоящие в основном из песчаника, обычно допускают просачивание воды и других жидкостей и являются достаточно пористыми для хранения больших количеств, что делает их ценными водоносными горизонтами и резервуарами нефти.

Мелкозернистые водоносные горизонты, такие как песчаники, более способны отфильтровывать загрязняющие вещества с поверхности, чем скалы с трещинами и расщелинами, такие как известняк или другие породы, разрушенные сейсмической активностью.

Песчаник добывается путем разработки карьеров. Иногда встречается там, где раньше были небольшие моря. Обычно он образуется в пустынях или засушливых местах, таких как пустыня Сахара в Африке, Аравийская пустыня на Ближнем Востоке и австралийская пустыня (включая Сидней). На западе США и в центральной Австралии большая часть песчаника красного цвета. ^[1]

Кварцсодержащий песчаник превращается в кварцит в результате нагревания и давления, обычно связанного с тектоническим сжатием в орогенных поясах.

Содержимое

1 Применение
2 Происхождения
3 компонента
- 3.1 Зерна каркаса
- 3.2 Матрица
- 3.3 Цемент
- 3.4 Поровое пространство
4 вида песчаника
- 4. 1 Dott (1964) Схема классификации
5 См. также
6 Примечания
7 Библиография

Uses[]

File:Lampe a graisse – Lascaux.jpg

Масляная лампа из песчаника возрастом 17000 лет, обнаруженная в пещерах Ласко, Франция.

File:MariaImmaculatal Augustiner.jpg

Статуя из песчаника Мария Иммакулата работы Фиделиса Шпорера, около 1770 года, во Фрайбурге, Германия.

Файл:Gutleuthofkapelle Eingang.JPG

Дверной проем из песчаника в Гейдельберге, Германия

File:Sandstone drink Coasters.jpeg

Песчаник хорошо впитывает воду. Это подставки для напитков из песчаника.

Песчаник с доисторических времен использовался для строительства домов и предметов домашнего обихода и продолжает использоваться до сих пор.

Песчаник был популярным строительным материалом с древних времен. Он относительно мягкий, поэтому его легко резать. Он широко использовался во всем мире при строительстве храмов, соборов, домов и других зданий. Он также использовался в художественных целях для создания декоративных фонтанов и статуй.

Некоторые песчаники устойчивы к атмосферным воздействиям, но с ними легко работать. Это делает песчаник обычным строительным материалом и материалом для мощения. Однако некоторые из них, которые использовались в прошлом, такие как песчаник Коллихерст, используемый в Северо-Западной Англии, оказались менее прочными, что потребовало ремонта и замены в старых зданиях. ^[2] Из-за твердости отдельных зерен, однородности размера зерен и рыхлости их структуры некоторые виды песчаника являются отличным материалом для изготовления точильных камней, для заточки лезвий и других орудий. Из негорючего песчаника можно изготовить точильные камни для измельчения зерна, например, песчаник.

Origins[]

File:CoralPinkSandDunesSand.JPG

Песок из государственного парка Coral Pink Sand Dunes, штат Юта. Это зерна кварца с гематитовым покрытием, придающим оранжевую окраску. Масштабная линейка 1,0 мм.

Песчаники обломочные по происхождению (в отличие от органических , таких как мел и уголь, или химических , таких как гипс и яшма). ^[3] Они образуются из сцементированных зерен, которые могут быть либо фрагментами ранее существовавшей породы, либо мономинеральными кристаллами. Цементы, связывающие эти зерна вместе, обычно представляют собой кальцит, глины и кремнезем. Размер зерен в песках определяется (в геологии) в пределах от 0,0625 мм до 2 мм (0,002–0,079дюймы). Глины и отложения с более мелкими зернами, невидимыми невооруженным глазом, в том числе алевролиты и сланцы, принято называть

глинистыми отложениями; породы с большим размером зерен, включая брекчии и конгломераты, называются грубообломочными отложениями.

File:Lower antelope 2 md.jpg

Красный песчаник внутри Нижнего каньона Антилопы, штат Аризона, стертый эрозией от внезапных наводнений за тысячи лет.

Формирование песчаника включает две основные стадии. Во-первых, слой или слои песка накапливаются в результате осаждения либо из воды (как в ручье, озере или море), либо из воздуха (как в пустыне). Обычно осаждение происходит за счет осаждения песка из взвеси; перестает катиться или подпрыгивать по дну водоема или поверхности земли (например, в пустыне или на эрге). Наконец, когда он накапливается, песок становится песчаником, когда он уплотняется давлением вышележащих отложений и сцементируется за счет осаждения минералов в порах между песчинками.

Наиболее распространенными вяжущими материалами являются кремнезем и карбонат кальция, которые часто образуются либо в результате растворения, либо в результате изменения песка после его захоронения. Цвета обычно будут коричневыми или желтыми (из-за смеси прозрачного кварца с содержанием темно-янтарного полевого шпата в песке). Преобладающим дополнительным красителем на юго-западе США является оксид железа, который придает красноватые оттенки от розового до темно-красного (терракотовый), а дополнительный марганец придает пурпурный оттенок. Красные песчаники также встречаются на юго-западе и западе Великобритании, а также в Центральной Европе и Монголии. Регулярность последнего благоприятствует использованию в качестве источника для кладки, либо в качестве основного строительного материала, либо в качестве облицовочного камня, а не в другом строительстве.

Среда, в которой он откладывается, имеет решающее значение для определения характеристик полученного песчаника, которые в более мелких деталях включают размер зерен , сортировку и состав и, в более общем плане, включают породу геометрия и осадочные структуры. Основные среды осаждения можно разделить на наземные и морские, как это показано в следующих широких группах:

Наземная среда

Реки (дамбы, отмели, русловые пески)
Намывные вентиляторы
Ледниковый сток
Озера
Пустыни (песчаные дюны и эрги)

Морская среда

Дельты
Пляжный и прибрежный песок
Приливные отмели
Морские отмели и песчаные волны
Штормовые отложения (темпеститы)
Турбидиты (подводные каналы и конусы выноса)

Компоненты[]

Зерна каркаса[]

Файл:GrusSand.

JPG

Песок дресвы и гранитоид, полученный из

Зерна каркаса представляют собой фрагменты обломков размером с песок (диаметром от 1/16 до 2 мм), которые составляют основную массу песчаника. ^[4] ^[5] Эти зерна можно разделить на несколько категорий в зависимости от их минерального состава:

Зерна кварцевого каркаса являются преобладающими минералами в большинстве осадочных пород; это потому, что они обладают исключительными физическими свойствами, такими как твердость и химическая стабильность. ^[6] Эти физические свойства позволяют зернам кварца выдерживать многократные процессы переработки, а также позволяют зернам проявлять некоторую степень округлости. ^[6] Зерна кварца образуются из плутонических пород, имеющих кислое происхождение, а также из более старых песчаников, подвергшихся вторичной переработке.

Каркасные зерна полевого шпата обычно являются вторым наиболее распространенным минералом в песчаниках. ^[6] Полевой шпат можно разделить на два более мелких подразделения: щелочные полевые шпаты и плагиоклазовые полевые шпаты. Различные типы полевого шпата можно различить под петрографическим микроскопом. ^[6] Ниже приводится описание различных типов полевого шпата.

Алкальский полевой шпат – это группа минералов, в которой химический состав минерального банки с Кальси ₃ O ₈ до Naalsi ₃ O ₈ до Naalsi ₃ O ₈ до Naalsi ₃ O ₈ до Naalsi ₃. Твердый раствор. ^[6]

Плагиоклаз полевой шпат представляет собой сложную группу твердых растворов минералов, состав которых варьируется от NaAlSi до ₃ O ₈ до CaAl ₂ Si ₂ O ₈ . ^[6]

Файл:LvMS-Lvm.

jpg

Микрофотография зерна вулканического песка; Верхнее изображение — плоскополяризованный свет, нижнее изображение — кросс-поляризованный свет, шкала в левом центре — 0,25 мм. Этот тип зерна будет основным компонентом литического песчаника.

Зерна каменного каркаса — это куски древней материнской породы, которые еще не превратились в отдельные минеральные зерна, называемые каменными фрагментами или обломками. ^[6] Каменные обломки могут представлять собой любую мелкозернистую или крупнозернистую изверженную, метаморфическую или осадочную породу. ^[6] Хотя наиболее распространенными каменными фрагментами, встречающимися в осадочных породах, являются обломки вулканических пород. ^[6]

Акцессорные минералы – все остальные минеральные зерна в песчанике; обычно эти минералы составляют лишь небольшой процент зерен в песчанике. Общие акцессорные минералы включают слюды (мусковит и биотит), оливин, пироксен и корунд. ^[6] ^[7] Многие из этих второстепенных зерен более плотны, чем силикаты, составляющие основную часть породы. Эти тяжелые минералы обычно устойчивы к выветриванию и могут использоваться в качестве индикатора зрелости песчаника с помощью индекса ZTR. ^[8] Обычные тяжелые минералы включают циркон, турмалин, рутил (отсюда ZTR ), гранат, магнетит или другие плотные минералы резиста, полученные из материнской породы.

Матрица[]

Матрица представляет собой очень тонкий материал, который присутствует в интерстициальном поровом пространстве между зернами каркаса. ^[6] Интерстициальное поровое пространство можно разделить на две разновидности. Один называет песчаник аренитом, а другой — вакком. Ниже приводится определение различий между двумя матрицами.

Арениты представляют собой текстурно «чистые» песчаники, которые не содержат или имеют очень мало матрицы. ^[7]
Wackes — это текстурно «грязные» песчаники, которые имеют значительное количество матрицы. ^[5]

Цемент[]

Цемент – это то, что связывает зерна силикаластического каркаса вместе. Цемент является вторичным минералом, образующимся после отложения и при захоронении песчаника. ^[6] Эти вяжущие материалы могут быть либо силикатными минералами, либо несиликатными минералами, такими как кальцит. ^[6]

Силикагель 9Цемент 0008 может состоять из минералов кварца или опала. Кварц — наиболее распространенный силикатный минерал, выполняющий роль цемента. В песчанике, где присутствует кремнеземистый цемент, зерна кварца прикреплены к цементу, что создает ободок вокруг зерна кварца, называемый чрезмерным ростом. Нарост сохраняет ту же кристаллографическую непрерывность зерна кварцевого каркаса, который цементируется. Опаловый цемент встречается в песчаниках, богатых вулканогенными материалами, и очень редко в других песчаниках. ^[6]

Кальцитовый цемент является наиболее распространенным карбонатным цементом. Кальцитовый цемент представляет собой набор более мелких кристаллов кальцита. Цемент прилипает к зернам каркаса, именно благодаря этой адгезии зерна каркаса слипаются друг с другом. ^[6]

Другие минералы, которые действуют как цементы, включают: гематит, лимонит, полевые шпаты, ангидрит, гипс, барит, глинистые минералы и цеолитные минералы. ^[6]

Поровое пространство[]

Поровое пространство включает открытые пространства в породе или почве. ^[9] Поровое пространство в породе имеет прямое отношение к пористости и проницаемости породы. Пористость и проницаемость напрямую зависят от того, как песчинки упакованы вместе. ^[6]

Пористость — это процент общего объема, занимаемый пустотами в данной породе. ^[9] Пористость напрямую зависит от упаковки сферических зерен одинакового размера, которые в песчаниках перегруппированы от слабо упакованных до наиболее плотно упакованных. ^[6]

Проницаемость — это скорость течения воды, измеряемая в галлонах в день через поперечное сечение в один квадратный фут при единичном гидравлическом градиенте. ^[9] Гидравлический градиент – это изменение глубины уровня грунтовых вод в зависимости от направления потока грунтовых вод.

Типы песчаника[]

Файл:QFLtriangle.jpg
Схематическая диаграмма QFL, показывающая тектонические провинции
Файл:Песчаник (кварц)USGOV.jpg
Песчаник, состоящий в основном из зерен кварца
Все песчаники состоят из одних и тех же минералов. Эти минералы составляют каркасные компоненты песчаников. Такими компонентами являются кварц, полевые шпаты и каменные обломки. Матрица также может присутствовать в интерстициальных пространствах между зернами каркаса. ^[6] Ниже приведен список нескольких основных групп песчаников. Эти группы делятся на основе минералогии и текстуры. Несмотря на то, что песчаники имеют очень простой состав, основанный на зернах каркаса, геологи не смогли договориться о конкретном правильном способе классификации песчаников. ^[6] Классификация песчаника обычно выполняется путем подсчета точек на шлифе с использованием метода, подобного методу Газзи-Дикинсона. Состав песчаника может иметь важную информацию о происхождении отложений при использовании с треугольником Кварц, полевой шпат, каменный фрагмент (диаграммы QFL). Однако многие геологи не согласны с тем, как разделить части треугольника на отдельные компоненты, чтобы можно было нанести на график зерна каркаса. ^[6] Таким образом, существует множество опубликованных способов классификации песчаников, все из которых схожи по своему общему формату.
Наглядные пособия — это диаграммы, которые позволяют геологам интерпретировать различные характеристики песчаника. Следующая диаграмма QFL и модель происхождения песчаника соответствуют друг другу, поэтому, когда построена диаграмма QFL, эти точки могут быть нанесены на модель происхождения песчаника. Диаграмма стадий текстурной зрелости иллюстрирует различные этапы, которые проходит песчаник.
Диаграмма QFL представляет собой представление зерен каркаса и матрицы, присутствующей в песчанике. Эта диаграмма аналогична тем, которые используются в магматической петрологии. При правильном построении эта модель анализа создает содержательную количественную классификацию песчаников. ^[10]
Карта происхождения песчаника позволяет геологам визуально интерпретировать различные типы мест, из которых могут происходить песчаники.
Стадия текстурной зрелости — это диаграмма, показывающая различные стадии песчаников. На этой диаграмме показана разница между незрелыми, субзрелыми, зрелыми и сверхзрелыми песчаниками. По мере того, как песчаник становится более зрелым, зерна становятся более округлыми, а глины, составляющей основу породы, становится меньше. ^[6]
Схема классификации Дотта (1964)[]
Схема классификации песчаника Дотта (1964) является одной из многих схем классификации, используемых геологами для классификации песчаников. Схема Дотта является модификацией классификации силикатных песчаников Гилберта и включает концепции двойной текстурной и композиционной зрелости Р.Л. Фолка в одну систему классификации. ^[11] Философия объединения схемы классификации Гилберта и схемы классификации Р. Л. Фолка заключается в том, что она лучше способна «отображать непрерывный характер текстурных вариаций от аргиллита до аренита и от стабильного до нестабильного зернового состава». ^[11] Классификационная схема Дотта основана на минералогии зерен каркаса и на типе матрицы, присутствующей между зернами каркаса.
В этой конкретной схеме классификации Дотт установил границу между аренитом и вакком на уровне 15% матрицы. В дополнение к установлению границы того, что представляет собой матрица, Дотт также разбивает различные типы зерен каркаса, которые могут присутствовать в песчанике, на три основные категории: кварц, полевой шпат и литические зерна. ^[6]
Арениты представляют собой типы песчаника, содержащие менее 15% глинистой матрицы между зернами каркаса.
Кварц Аренит – это песчаники, содержащие более 90% кремнистых зерен. Зерна могут включать обломки кварца или кремня. ^[6] Кварцевые арениты по текстуре от зрелых до перезрелых песчаников. Эти чистые кварцевые пески образовались в результате интенсивного выветривания, которое произошло до и во время транспортировки. Это выветривание удалило все, кроме зерен кварца, самого стабильного минерала. Обычно они связаны с породами, отложившимися в стабильной кратонной среде, такой как эоловые пляжи или шельфовые среды. ^[6] Кварцевые арениты образуются в результате многократной переработки зерен кварца, как правило, в виде осадочных материнских пород и реже в виде месторождений первого цикла, образовавшихся из первичных кристаллических или метаморфических пород. ^[6]
Полевой шпат Арениты представляют собой песчаники, которые содержат менее 90% кварца и больше полевого шпата, чем нестабильные каменные фрагменты, и незначительные акцессорные минералы. ^[6] Полевошпатовые песчаники обычно незрелые или полузрелые. ^[6] Эти песчаники встречаются в ассоциации с кратонными или стабильными обстановками шельфа. ^[6] Полевошпатовые песчаники образуются из первично-кристаллических пород гранитного типа. ^[6] Если песчаник состоит преимущественно из плагиоклаза, то он имеет магматическое происхождение. ^[6]
Литические Арениты характеризуются в целом высоким содержанием неустойчивых каменных обломков. Примеры включают вулканические и метаморфические обломки, хотя стабильные обломки, такие как кремни, распространены в литических аренитах. ^[6] Этот тип породы содержит менее 90% зерен кварца и больше нестабильных обломков породы, чем полевые шпаты. ^[6] Текстурно они обычно бывают от незрелых до недозрелых. ^[6] Они приурочены к речным конгломератам и другим речным отложениям или к более глубоководным морским конгломератам. ^[6] Они возникают в условиях, при которых образуются большие объемы нестабильного материала, полученного из мелкозернистых пород, в основном сланцев, вулканических пород и метаморфических пород. ^[6]
Wacke – это песчаники, которые содержат более 15% глинистой матрицы между зернами каркаса.
Quartz Wacke встречаются редко, поскольку кварцевые арениты имеют текстуру от зрелых до сверхзрелых. ^[6]
Felspathic Wacke представляют собой полевошпатовый песчаник, содержащий более 15% матрицы. ^[6]
Lithic Wacke представляет собой песчаник с содержанием матрицы более 15%. ^[6]
Песчаники Arkose содержат более 25 процентов полевого шпата. ^[3] Зерна, как правило, плохо окатаны и менее хорошо отсортированы, чем зерна чистых кварцевых песчаников. Эти богатые полевым шпатом песчаники происходят из быстро разрушающихся гранитных и метаморфических ландшафтов, где химическое выветривание подчинено физическому выветриванию.
Граувакские песчаники представляют собой неоднородную смесь каменных обломков и угловатых зерен кварца и полевого шпата и/или зерен, окруженных тонкозернистой глинистой матрицей. Большая часть этой матрицы образована относительно мягкими фрагментами, такими как сланцы и некоторые вулканические породы, которые химически изменены и физически уплотнены после глубокого залегания формации песчаника.
Эолианит — горная порода, состоящая из песчинок, которые имеют признаки значительного переноса ветром. Они обычно помещались в среды пустыни. Обычно они очень хорошо отсортированы и богаты кварцем.
Оолит больше похож на известняк, чем на песчаник, но состоит из карбонатных ооидов размером с песок и часто встречается на соленых пляжах с нежными волнами.
См. также[]
Шаблон:Категория Commons
Список песчаников
Размерный камень
Осадочные бассейны
Сиднейский песчаник
Куркар
Примечания[]
↑ Песчаник. Библиотека.thinkquest.org. Проверено 11 мая 2012 г.
↑ Эденсор, Т. и Дрю, И. «Строительный камень в городе Манчестер: церковь Святой Анны». Sci-eng.mmu.ac.uk. Проверено 11 мая 2012 г.
↑ ^3.0 ^3.1 «Основная классификация осадочных пород», L.S. Фихтер, Департамент геологии и наук об окружающей среде, Университет Джеймса Мэдисона (JMU), Харрисонбург, Вирджиния, октябрь 2000 г., JMU-sed-classif (дата обращения: март 2009 г.).): разделяет обломочные, химические и биохимические (органические).
↑ Доррик А. В. Стоу (2005). Полевые осадочные породы: цветовая шкала . Издательство Мэнсон. ISBN 978-1-874545-69-9 ISBN 978-1-874545-69-9. http://books.google.com/books?id=CRfXEf0Q9q8C. Проверено 11 мая 2012 г.
↑ ^5.0 ^5.1 Фрэнсис Джон Петтиджон; Пол Эдвин Поттер; Раймонд Сивер (1987). Песок и песчаник . Спрингер. ISBN 978-0-387-96350-1 ISBN 978-0-387-96350-1. http://books. google.com/books?id=QnpYqGksckwC. Проверено 11 мая 2012 г.
↑ ^6.00 ^6.01 ^6.02 ^6.03 ^6.04 ^6.05 ^6.06 ^6.07 ^6.08 ^6.09 ^6.10 ^6.11 ^6.12 ^6.13 ^6.14 ^6.15 ^6.16 ^6.17 ^6.18 ^6.19 ^6.20 ^6.21 ^6.22 ^6.23 ^6.24 ^6.25 ^6.26 ^6.27 ^6.28 ^6.29 ^6.30 ^6.31 ^6.32 ^6.33 ^6.34 ^6.35 ^6.36 ^6.37 ^6.38 Boggs, J.R., 2000, Принципы седиментологии и стратиграфии , 3-е изд. Торонто: Издательская компания Merril. ISBN 0-13-099696-3
↑ ^7,0 ^7,1 Протерос, Д. (2004). Осадочная геология. Нью-Йорк, Северная Каролина: WH Фриман и компания
↑ Протеро, Д. Р. и Шваб, Ф., 1996, Осадочная геология, с. 460, ISBN 0-7167-2726-9
↑ ^9,0 ^9,1 ^9,2 Джексон, Дж. (1997). Глоссарий геологии. Александрия, Вирджиния: ISBN Американского геологического института 3-540-27951-2
↑ Кароцци, А. (1993). Осадочная петрография. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: ISBN Prentice-Hall 0-13-799438-9
↑ ^11,0 ^11,1 Роберт Х. Дотт (1964). «Вакка, граувакка и матрица; какой подход к классификации незрелых песчаников?». SEPM Journal of Sedimentary Research 34 (3): 625–632. дои: 10.1306/74D71109-2B21-11D7-8648000102C1865D дои: 10.1306/74D71109-2B21-11D7-8648000102C1865D. http://jsedres.geoscienceworld.org/content/34/3/625.abstract.
Библиография[]
Шаблон:Refbegin
Фолк Р.Л., 1965, Петрология осадочных пород PDF версия. Остин: Книжный магазин Хемфилла. 2-е изд. 1981, ISBN 0-914696-14-9.
Петтиджон Ф.Дж., ЧП Поттер и Р. Сивер, 19 лет.87, Песок и песчаник , 2-е изд. Спрингер-Верлаг. ISBN 0-387-96350-2.
Scholle, PA, 1978, Цветной иллюстрированный справочник по составляющим, текстурам, цементам и пористости песчаников и сопутствующих пород , Мемуар Американской ассоциации геологов-нефтяников №. 28. ISBN 0-89181-304-7.
Scholle, P.A., and D. Spearing, 1982, Среды отложения песчаника: обломочные терригенные отложения , Мемуар Американской ассоциации геологов-нефтяников №. 31. ISBN 0-89181-307-1.
Ежегодник минералов USGS: Stone, Dimension, Томас П. Долли, Министерство внутренних дел США, 2005 г. (формат: PDF).
Шаблон:Refend
Шаблон:Каменная кладка
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕСЧАНИКОВ | Бюллетень GSA
Исследовательская статья| 01 июля 1960 г.
Г. В. МИДДЛТОН
Бюллетень GSA (1960) 71 (7): 1011–1026.
https://doi.org/10.1130/0016-7606(1960)71[1011:CCOS]2.0.CO;2
История статьи
получено:
06 февраля 1959
первый онлайн:
02 марта 2017
Цитировать
Делиться
Инструменты
Поиск по сайту
Цитата
Г. В. МИДДЛТОН; ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕСЧАНИКОВ. Бюллетень GSA 1960; 71 (7): 1011–1026. doi: https://doi.org/10.1130/0016-7606(1960)71[1011:CCOS]2.0.CO;2
Скачать файл цитаты:
Ris (Zotero)
Реф-менеджер
EasyBib
Подставки для книг
Менделей
Бумаги
КонецПримечание
РефВоркс
Бибтекс
панель инструментов поиска
Расширенный поиск
Автор собрал 168 химических анализов из литературы. Все анализы с содержанием Al ₂ O ₃ (клан «кварцит») менее 5% были удалены. Остальные анализы были разделены по тектоническому признаку на три клана; тафрогеосинклинальные, эвгеосинклинальные и др. (преимущественно экзогеосинклинальные). Гистограммы для семи основных оксидов и диаграммы вариаций для K ₂ O/Na ₂ O и щелочи/Al ₂ O ₃ свидетельствуют о том, что тектонические ассоциации объединяют кланы химического состава, существенно отличающиеся друг от друга.