Краткие сведения об обломочных горных породах

Аллювиальные, прибрежно-морские и другие типы отложений, с которыми связаны россыпные месторождения, представлены обломочными горными породами (валунник, галечник, щебень, конгломерат, брекчия, гравий, песок, алеврит, глина, супесь и суглинок).

Различные ценные минералы приурочены к разным обломочным породам. Например, россыпи золота связаны преимущественно с галечником, а россыпи ильменита — с песком. Галечник или песок может быть крупным или мелким, хорошо или плохо окатанным. Поэтому горному инженеру-россыпнику нужно научиться хорошо распознавать эти разновидности пород, так как по характеру галечника или песка можно судить о типе отложений. Так, галечники в пролювиальных отложениях хуже окатаны, чем в аллювиальных.

Обломочные отложения разделяются на крупнообломочные (размер обломков более 1 мм), среднеобломочные (размер частиц 1—0,01 мм), мелкообломочные (0,1—0,01 мм) и тонкообломочные (менее 0,01 мм). Среди обломочных отложений выделяют рыхлые породы (например, песок) и сцементированные (например, песчаник). Из крупнообломочных отложений выделяют породы, состоящие из окатанных обломков (гравий, галечник), и породы, сложенные остроугольными обломками (дресва, щебень).

К крупнообломочным породам, или псефитам (от греческого слова «псеф» — камешек), относятся валунник, валунный конгломерат, скопления глыб, глыбовая брекчия, галечник.

Валунник — скопления не связанных между собой окатанных крупных обломков горных пород (размером более 100 мм). Валуны могут быть мелкие, средние, крупные и очень крупные. К очень крупным относятся валуны размером более 1 м.

Валунный конгломерат представляет собой крепкую породу, состоящую из связанных между собой окатанных обломков пород размером более 100 мм.

Скопления глыб — не связанные между собой угловатые обломки горных пород размером более 100 мм. На приисках их иногда называют «горным свалом».

Глыбовая брекчия — крепкая порода, состоящая из остроугольных сцементированных между собой обломков пород размером более 100 мм.

Галечник — рыхлая порода, состоящая из обломков пород размером 10—100 мм. Они подразделяются на мелкие (10—25 мм), средние (25—50 мм) и крупные (50—100 мм). В цементе галечника обычно содержится то или иное количество песка, гравия и глины.

По степени окатанности различают пять типов галечника: совершенно окатанный, состоящий преимущественно из гальки сферической или близкой к ней формы — хорошо окатанный, среднеокатанный, слабоокатанный и плохо окатанный со слабо обтертыми углами и ребрами. Следует различать шлифовку гальки и ее окатанность. На морском пляже нередко встречается прекрасно отшлифованная галька плоской формы. Форма гальки может быть самой разнообразной. Она зависит от первоначальной формы обломков. Различают гальку шарообразную (или близкую к ней), эллипсовидную, неправильноугловатую, пальцевидную и др. Галечник часто называют речником. Крупная галька называется булыжником.

Конгломерат — крепкая порода, состоящая из сцементированных окатанных обломков размером 10—100 мм.

Щебень — рыхлая порода, состоящая из неокатанных остроугольных обломков размером 10—100 мм.

Брекчия — крепкая порода, состоящая из сцементированных остроугольных обломков размером 10—100 мм.

В конгломерате, щебне и брекчии различают мелкие фракции (10—25 мм), средние (25—50 мм) и крупные (50—100 мм).

Гравий — рыхлая порода, состоящая из различной окатанности обломков размером 2,5—15 мм. Гравий в свою очередь подразделяется на мелкозернистый (2,5—5 мм), среднезернистый (5—10 мм) и крупнозернистый (10—15 мм). Гравийные зерна обычно включают то или иное количество песка.

По степени окатанности различают пять типов гравия: совершенно окатанный, хорошо окатанный, среднеокатанный, слабоокатанный и плохо окатанный. Форма гравийных зерен может быть самая разнообразная.

Гравийный конгломерат — крепкая порода, состоящая из сцементированных зерен различной окатанности (в том числе и остроугольных) размером 1—10 мм.

Дресва — рыхлая порода, состоящая из остроугольных зерен размером 1 — 10 мм.

К среднеобломочным породам, или псамитам (от греческого слова «псамм» — песок) относятся пески и песчаники.

Песок — рыхлая порода, состоящая из зерен различной окатанности размером 0,1—2,5 мм.

Песчаник — крепкая порода, образованная сцементированными между собой зернами размером 0,1—1 мм.

В зависимости от крупности зерен пески и песчаники разделяются на мелкозернистые (0,1—0,25 мм), среднезернистые (0,25—0,5 мм) и крупнозернистые (0,5—1 мм). Пески и песчаники по степени окатанности делятся на совершенно окатанные, хорошо окатанные, среднеокатанные, слабоокатанные и плохо окатанные (угловатые). Если песок содержит примесь гравия или гальки, то говорят о гравийном или галечном песке.

Мелкообломочные породы, или алевриты (от греческого слова «алеврон» — мука), включают алевриты и алевролиты.

Алеврит — рыхлая порода, состоящая из зерен размером 0,01—0,025 мм. Эта порода называется также илом.

Алевролит — крепкая порода, состоящая из зерен размером 0,01-0,1 мм.

Алевриты и алевролиты по крупности зерен разделяются на мелкозернистые (0,01—0,025 мм), среднезернистые (0,025—0,05 мм) и крупнозернистые (0,05-0,1 мм).

Тонкообломочные породы — глины, или пелиты (от греческого слова «пелес» — глина), в сухом состоянии характеризуются землистым изломом и сравнительно легко растираются, а при намокании становятся вязкими и пластичными. Среди них встречаются крепкие разности, не размокающие в воде, называемые аргиллитами. Глина, содержащая примесь песка, называется песчаной глиной.

Среди осадочных пород широко распространены супеси и суглинки.

Супесь — рыхлая или слабо уплотненная порода, состоящая в основном из песка и глинистых частиц (10—30 %).

Суглинок — слабо уплотненная песчано-глинистая порода с содержанием глинистых частиц 30—50 %.

Детальные знания состава и физико-механических свойств отложений, вмещающих россыпь, являются необходимыми для обеспечения качественного проектирования и последующей эффективной разработки. Поэтому на стадии разведки россыпи, а затем при технологических исследованиях отложений состав и свойства их тщательно изучаются. Для определения размеров зерен рыхлых отложений применяют набор 8-ставных сит, а в полевых условиях удобно использовать таблицу М. Василевского. Проба породы (гравий, песок) ссыпается в центр круга, и с помощью лупы определяется размер зерен. Название породы устанавливается по преобладанию зерен того или иного размера. Данные первичного (полевого) определения уточняются в лабораторных условиях путем проведения фракционного анализа (ситового, гранулометрического), а также микро- и макроисследований.