Железистые породы

Железистые породыпо химическому составу можно разделить на 3 главные группы: окисные, карбонатные и сульфидные.

Промышленный интерес представляют окисные железные руды, которые состоят из окислов и гидроокислов железа – лимонита, гематита гетита, гидрогетита и часто образуют крупные месторождения. Обычно они имеют желто-коричневую окраску, обусловленную присутствием лимонита. Образуются в прибрежной зоне морей в озерах при хемогенном осаждении минералов железа. Часто эти руды имеют оолитовые структуры (состоят из мелких шариков – оолитов).

Сульфидные железные породы встречаются в различных осадочных породах в виде горизонтов конкреций или отдельных стяжений пирит-марказитового состава. Характеризуются большим удельным весом и металлическим блеском. При окислении замещаются лимонитом и покрываются ржавой коркой. Промышленного значения не имеют.

Карбонатные железные породы представлены в осадочном разрезе линзами и небольшими прослоями карбоната железа – сидерита. Для сидерита характерена желтовато-серая окраска, кристаллически-зернистая структура, массивная или слоистая структура.

Каустобиолиты (углеродистые породы)

Органические компоненты живой материи после их гибели подвергаются окислению и превращаются в СО₂ и воду. В зависимости от места захоронения органические остатки могут подвергаться только частичному или неполному окислению. Органическое вещество (ОВ), которое не испытало полного разложения и погребается, становится компонентом накапливающегося осадка. В составе органического вещества основная роль принадлежит органическому углероду (С_орг) – 50-60%.

В земной коре присутствуют скопления органического вещества, в которых оно служит основной массой. К ним относятся так называемые каустобиолиты (горючие полезные ископаемые органического происхождения), включающие торф, сапропель, горючие сланцы, ископаемые угли, нефти, битумы и горючие газы.

Органические остатки, накапливающиеся в виде осадков, бывают двух типов – торфяные или гумусовые, которые образуют «ряд углей», и сапропелевые, формирующие «ряд нефти».

Торф – скопление растительных остатков разной степени разложения. Он представляет собой волокнистую массу землистого, бурого цвета, обычно содержащую терригенные примеси и минеральные новообразования. Содержание углерода в органической массе – около 55-60% (без воды и золы).

Торф образуется в торфяниках и болотах из захороненных растительных остатков, которые разлагаются в условиях затрудненного доступа кислорода (обычно под слоем воды) при участии бактерий.

Ископаемые угли являются горючим непрозрачным некристаллическим твердым веществом, окраска которого варьирует от бурой до черной. Они могут быть тусклыми и блестящими, имеют малую плотность (от 1 до 1,8 г/см³), небольшую твердость – от 0,5 до 2,5. Как правило, угли хрупкие, с раковистым или занозистым изломом.

По генезису ископаемые угли делятся на два типа:

1. гумусовые, образовавшиеся из остатков древесной растительности, (из спор, кутикул, коры и других смолистых частей древесных растений);

2. сапропелевые, сформированные из скоплений водорослей.

Главная примесь в углях – обломочный песчано-глинистый материал, содержание которого изменяется от нескольких % до 50%, затем следуют сульфиды железа, карбонаты железа и ряд других минералов.

Уголь классифицируется по маркам в зависимости от физического состава. Эта классификация основывается на степени изменения – «метаморфизации» – растительного вещества и продуктов его разложения. Выделяются бурые, каменные угли и антрациты.

Бурый уголь является низшим членом угольного ряда. Он бурого цвета, хрупкий, обычно сохраняет структуру первичной древесины, содержит много влаги, быстро сгорает с дымящим пламенем. Большая часть бурых углей имеет меловой или более молодой возраст.

Каменный уголь характеризуется более высокой степенью углефикации, т.е. содержит больший процент углерода и меньше воды; цвет от темно-серого до черного, в различной степени блестящий, реже матовый. Большинство углей имеют тонкую полосчатость, образованную переслаиванием блестящих и тусклых пластов. Эти угли легко горят.

Антрациты – наиболее метаморфизованные разности ископаемых углей. Они характеризуются ярким полуметаллическим блеском и раковистым изломом. В них высокое содержание углерода – до 91-97%. Антрациты горят не так быстро, как угли, сгорание происходит с небольшим пламенем, которое дает много тепла и мало дыма.

Горючие сланцы – сланцеватые тонкодисперсные темно-серые, бурые или коричневые породы, обогащенные органическим веществом. Они горят коптящим пламенем, с выделением густого дыма.

Нефти –представляют собой жидкости от светло-желтого до темно-коричневого цвета со специфичным запахом и маслянистым блеском. Согласно господствующим представлениям, нефть образуется из рассеянного органического вещества при захоронении осадка и погружении его в зоны высоких температур и давлений. Залежи нефти накапливаются в пористых и трещиноватых породах – коллекторах, которые перекрываются непроницаемыми породами – флюидоупорами.