Пески
ПЕСКИ (а. sands; н. Sand; ф. sables; и. arenas) — мелкообломочные рыхлые осадочные горные породы (или современные осадки). Состоят из скатанных и угловатых зёрен (песчинок) различных минералов и обломков горных пород. По условиям образования пески могут быть речными, озёрными, морскими, флювиогляциальными, элювиальными, делювиальными, пролювиальными и эоловыми. Общепринятая классификация по размеру зёрен и обломков отсутствует. Обычно к песчаным относят зёрна размером от 0,05 до 2 мм. По преобладающему размеру зёрен пески разделяются на тонкозернистые (0,05-0,1 мм), мелкозернистые (0,1-0,25 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм), крупнозернистые (0,5-1,00 мм), грубозернистые (1-2 мм). В песках почти всегда имеется примесь пылеватых (алевритовых), глинистых и органические частиц. По вещественному составу различают пески мономинеральные, состоящие из зёрен преимущественно одного минерала, олигомиктовые, сложенные зёрнами 2-3 минералов с преобладанием одного, и полимиктовые, состоящие из зёрен минералов и горных пород различного состава. Чаще всего встречаются пески кварцевые, аркозовые (кварц-полевошпатовые), глауконит-кварцевые, слюдистые и др. В качестве примесей обычны слюда, карбонаты, гипс, магнетит, ильменит, циркон и др.
Зёрна песков по форме делят на округлые, округло-угловатые и угловатые; по степени окатанности — на скатанные, полуокатанные и остроугольные; по характеру поверхности — на зёрна с ровной, неровной и шероховатой поверхностями.
В Европейской части CCCP 51% песков представлены аллювиальными отложениями. Обычно они хорошо дифференцированы по крупности, а месторождения их, как правило, имеют линейную протяжённость. 24% песков составляют флювиогляциальные отложения, они отличаются непостоянством гранулометрии, состава, по минералогическому составу — обычно полимиктовые, образуют залежи самых разнообразных форм. 11,3% песков представлены эоловыми отложениями. Они тонко- или мелкозернистые, часто содержат зёрна полевого шпата, слюды и примесь глин. Пески морские (6,5%) и озёрные (1,6%), как правило, имеют площадное распространение. Среди песков могут встречаться линзы и прослои глинистых песков и глин.
Месторождения песков широко распространены. Требования к качеству песков определяются государственными и отраслевыми стандартами или техническими условиями. С точки зрения количества и качества используемых кварцевых песков они могут быть разделены на 2 составные группы: массового использования и узкого назначения. К первой относятся пески, применяемые при строительстве автомобильных и железных дорог, для изготовления бетонов и строительных растворов, в производстве силикатных строительных материалов, для отощения глин при изготовлении изделий грубой керамики, кровельных рулонных материалов, в цементном производстве, для закладки подземных горных выработок. Качественные требования к этим пескам ограничиваются обычно размерностью зёрен, и только некоторые потребители предъявляют дополнительные не жёсткие по минеральному и химическому составу требования. Пески второй группы используются в литейном производстве (формовочные пески), в производстве огнеупоров (динаса), фарфоро-фаянса, стекла, для песочниц локомотивов, как абразивный материал, для испытания цементов, фильтрации воды и пр. ГОСТ 2138-84 «Пески формовочные» регламентирует минералогический, зерновой и химический состав песков, предъявляет требования к его газопроницаемости и огнеупорности; ГОСТ 22551 — 77 «Песок кварцевый, молотый, песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности» — к химическому составу песков и регламентирует их зерновой состав.
Разведанные до промышленных категорий и утверждённые запасы песков, используемых в качестве нерудного сырья, учтены рядом государственных балансов запасов полезных ископаемых CCCP. На 1 января 1984 балансом «Пески для бетона и силикатных изделий» учтено 875 месторождений песков с запасами 7487 млн. м3. В 1983 разрабатывалось 321 месторождение и добыто 78,6 млн. м3. В 1979-84 добыча песков увеличилась почти на 10%. Балансом «Формовочные материалы» учтено 120 месторождений песков с запасами 3243 млн. т, в т.ч. Часов-Ярское в Донецкой области (269,3 млн. т), Игирминское в Иркутской области (220,7 млн. т). Разрабатывалось 45 месторождений и добыто 26,6 млн. т песков. Балансом «Стекольное кварцсодержащее сырьё» учтено 106 месторождений с запасами 703,4 млн. т кварцевых и 286,4 млн. т кварц-каолиновых песков.
В 1986 разрабатывалось 51 месторождение и добыто 9,2 млн. т. 60% запасов и 80% добычи сосредоточено в Европейской части CCCP. Крупнейшие месторождения — Берестовеньковское (резервное, 81 млн. т) и Ташлинское в Ульяновской области (запасы 28,7 млн. т, добыча 1765 т). Балансом «Абразивы» учтено 3 месторождения кварцевых песков с запасами 34 млн. т. Добыча 275 т (1986). Крупнейшее месторождение — Гусаровское (в Харьковской области), запасы 28,3 млн. т, добыча 89 тысяч т. Балансом «Кварц и кварциты» учтено 3 месторождения кварцевых песков, используемых как сырьё для производства огнеупоров и как флюс с запасами 5,3 млн. т. Добыча 461 тысяч т.
Состав строительного песка. Нерудные, сыпучие строительные материалы
Гранулометрический состав
Показывает процентное соотношение зерен разной крупности. Для его определения песок просеивают через калиброванные сита (от 0,16 мм до 10 мм).
Сито с размером отверстий 5 и 10 мм выявляет гранулы гравия. ГОСТ допускает наличие зерен размером 1 см. При этом их количество должно составлять не более 0,5% от общей массы песка.
Максимальное содержание гранул крупнее 5 мм нормируют таким образом:
- до 10% в природном;
- до 15% в дробленом;
- до 5% в обогащенном песке.
Минеральный состав
По содержанию минералов пески делят на:
- кварцевые;
- доломитовые;
- полевошпатовые;
- известняковые.
Кварцевый песок – самый ценный для строительства, поскольку другие виды недостаточно прочные и нестойкие к химическим воздействиям.
Химический состав
Он играет важную роль для определения пригодности сыпучего материала в разных областях строительства. Красный, желтый, и оранжевый оттенки говорят о наличии окисленных металлов. Зеленый и синий цвета характерны для речного песка, в котором присутствуют соли алюминия.
Нерудные материалы – это ископаемые природного происхождения, которые добывают в карьерах или руслах рек, а также получают путем переработки горных пород. Эти материалы широко используется во всех видах гражданского, промышленного и дорожного строительства.
Свойства эфельного песка: характеристики эфеля
Главная > Часто задаваемые вопросы > Свойства песка > Свойства эфельного пескаЭфельный песок, или эфель – это материал, получаемый как отходы в результате добычи золота, платины или алмазов. Многие уверены, что при очищении драгоценных металлов получается песок, обладающий высоким радиационным фоном и токсичностью. Это не всегда так. Ведь перед реализацией песок испытывают в лаборатории, чтобы убедиться в его качестве.
Определяется качество эфеля по следующим параметрам:
- Модуль крупности
- Зерновой состав
- Содержание пылевидных и глинистых частиц
- Насыпная плотность
- Радиоактивность
- Содержание слюды
- Содержание сернистых и сернокислых соединений
- Форма и характер поверхности зерен
- Минеральный состав
- Химический состав
Каждая категория имеет свое практическое значение.
Модуль крупности
Он определяется по результатам разделения общей массы на части с фракциями различного размера. Делается это при помощи просеивания. Среднее значение процентного содержания каждой части и является модулем крупности.
В нашем регионе добывается материал с модулем крупности 1,17, и, в соответствии с ГОСТом, он относится к группе «очень мелкий». Этот тип наиболее распространен среди песка, получаемого в результате производства драгоценных металлов.
Зерновой состав
Разделение материала на фракции происходит путем просеивания песка через сита с разным размером ячеек.
В материале, добываемом в нашем регионе, процентное соотношение частиц следующее:
- Более 1 мм – 23,3%
- 0,2-1,0 мм – 11,5%
- 0,14-0,2 мм – 10,0%
- 0,074-0,14 – 10,0%
- 0,044-0,074 – 7,2%
- 0,022-0,044 – 11,7%
- Меньше 0,022 – 26,3%
Эти показатели говорят о том, что в нашем эфеле преобладают наиболее крупные и самые мелкие частицы.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Чаще всего эфель используется в строительстве для заполнения бетонных конструкций, в приготовлении растворов. В таких работах важно, чтобы в песчаном материале не содержалось большое количество частиц глины или пыли, так как это пагубно сказывается на характеристиках изделий.
ГОСТом регламентируется максимальное содержание этих частиц в песке – не больше 10%. Материал, получаемый в нашем регионе, соответствует этим требованиям.
Насыпная плотность
Этот показатель позволяет определить вес песка в одном кубометре. Его значение зависит от степени влажности и пористости материала: чем выше влажность, тем больше насыпная плотность, и тем больше килограммов будет содержать один кубометр.
Насыпная плотность эфеля нашего региона составляет 1420 кг/м3.
Подробнее об этом свойстве читайте на странице Насыпная плотность сыпучих материалов. С показателями насыпной плотности у разных видов песка вы можете ознакомиться на нашей странице Насыпная плотность песка (сравнительные характеристики).
Радиоактивность
Радиоактивность – это главный показатель безопасности материала. Если эфель планируется использовать в строительных работах жилой зоны, то количество активных радионуклидов в нем не должно превышать 370 Бк/кг. В дорожных работах и при возведении помещений промышленного назначения можно использовать эфельный песок с радиоактивностью до 740 Бк/кг.
Материал нашего региона имеет показатель 240,14 Бк/кг. Он находится в пределах нормы и может быть использован в строительстве жилых помещений, отсыпки частных участков, обратной засыпки.
Содержание слюды
Слюда относится к группе силикатов. Большое содержание ее в песке, применяемом при производстве бетонных конструкций, может привести к образованию трещин, так она расслаивается и разрушает структуру изделия.
Песок нашей области содержит 0,2% слюды. Он считается безопасным. Такой материал разрешено применять для любых строительных работ.
Содержание сернистых и сернокислых соединений
Сернистые соединения в эфеле чаще всего выражены в виде гипса и пирита. Гипс при попадании в бетонную смесь расширяется и образует пустоты, а пирит окисляется и воздействует на конструкцию в виде коррозии.
ГОСТ допускает содержания сернистых соединений в песке до 1%. В материале нашего региона содержится лишь 0,56% примесей.
Форма и характер поверхности зерен
Эти параметры учитываются при заполнении бетонных конструкций.
Эфельный песок нашей области содержит кубические зерна с шероховатой поверхностью. Это одна из наиболее благоприятных форм зерен. Они хорошо трамбуются и практически не образуют пустот.
Минеральный состав
Золотоносными рудами обычно являются минералы. Чаще всего драгоценные металлы добывают из кварца или пирита. Свойства этих минералов непосредственно влияют на характеристики эфельного песка.
Минеральный состав дает возможность оценить долю содержания в песке тех или иных компонентов. Они могут быть разными в зависимости от месторождения.
Эфельный песок Свердловской области содержит:
- Кварца — 52,0%
- Полевых шпатов — 19,0%
- Глинисто-слюдистых материалов — 15,7%
- Карбонатов — 9,0%
- Амфиболов — 2,8%
- Акцессоритов — 0,3%
- Сульфидов — 0,2%
Большое содержание кварца говорит о хорошем качестве материала.
Химический состав
Данная характеристика, наряду с минеральным составом, также дает наиболее полную картину о компонентах материала и определяет качество и безопасность сырья.
Обычно эфель исследуется на содержание таких элементов как:
- Диоксид кремния (SiO2)
- Оксид алюминия (Al2O3)
- Оксид железа (Fe2O3)
- Оксид кальция (CaO)
- Оксид магния (MgO)
- Оксид титана (TiO2)
- Оксид калия (K2O)
- Мышьяк (As)
В песке Свердловской области содержится более 50% диоксида кремния и 15% оксида алюминия. Помимо этого, в нем присутствуют соединения кальция, магния, титана и других металлов. Содержание токсичных веществ в нашем материале очень низкое: CaO – 4,55%, TiO2 – 0,49%, As – 0,02%. Важно также, что в эфеле нашего региона отсутствуют ртуть и цианид.
Подведем итог всему вышесказанному.
Эфельный песок нашего региона – не такой опасный, каким его представляют.
Стоит также учитывать следующее: некоторые компоненты эфельного песка действительно токсичны. Однако стоит заметить, что процент их содержания крайне мал и не окажет на ваш организм негативного воздействия. Тем не менее, мы рекомендуем не применять эфельный песок в тех работах, где подразумевается прямой контакт с человеком.
Если вы хотите подробно прочитать о свойствах эфельного песка, добываемом в Свердловской области, и узнать его характеристики, рекомендуем прочитать следующую статью:
О свойствах других материалов читайте в наших статьях:
Если вы хотите узнать о разновидностях песка, рекомендуем следующие страницы:
О том, как добывают песок, читайте здесь:
О том, как можно использовать песок и для каких работ он подходит, вы можете узнать на наших страницах:
В компании Грунтовозов вы можете приобрести следующие виды песков по фракциям:
В продаже имеются следующие разновидности карьерного песка:
В продаже имеется кварцевый песок:
Если вы хотите купить речной песок, рекомендуем следующие страницы:
У нас вы также можете купить эфельный песок:
Гранулометрический и минералого-петрографический состав четвертичных пород в разрезе у зимовья Пустого
В разрезе дислоцированной толщи наблюдается полная последовательность континентальных ледниковых, ледниково-морских (представленных слоистой мореной с микрофауной и солоновато-водными ленточными глинами с портляндиями) и морских отложений, сформировавшихся за время раннеплейстоценового оледенения и санчуговской морской трансгрессии, а также лежащие на них с эрозионным и слабым угловатым несогласием отложения казанцевской трансгрессии, образующие самостоятельный седиментационный ритм. Каждая пачка отложений обладает индивидуальными текстурными, структурными и палеонтологическими особенностями. Предсанчуговская морена сформирована ледниковым покровом, продвигавшимся со стороны Северного Таймыра.
В 1966 г. группа геологов и палеонтологов Института геологии и геофизики СО АН СССР и СНИИГГиМСа проводила исследование четвертичных отложений, обнажающихся по правому берегу Енисея на 125-км участке между причалом Секстан (в 5 км южнее устья р. Яковлева) и урочищем Красные Яры (ниже устья р. Чайки). Одним из наиболее интересных обнажений оказался выход около развалин зимовья Пустого в 10-11 км к ССЗ от устья р. Яковлева или в 7-8 км к ЮЮВ от мыса Гостиного.
Общая характеристика разреза
Обнажение у зимовья Пустого — обрыв правого коренного берега Енисея, протяженностью около 1,3 км и высотой до 50-55 м, разделенный пологими и крутыми распадками на ряд сегментов. Прилегающие к обрыву пологосклонные водораздельные возвышенности поднимаются до 55-65 м; бровка обрыва лежит на 5-10 м ниже их поверхности. У подножия обнажения протягивается песчаный береговой пляж-бечевник Енисея высотой до 3-5 м, местами усеянный валунами.
Обнажение известно достаточно давно: о нем упоминает в своих дневниках И.А. Лопатин, исследовавший этот участок берега в 1866 г., его описывали в 1946-47 гг. В.Н. Сакс и А.П. Пуминов, собравшие коллекции раковин морских моллюсков, оно показано на геологическом профиле восточного берега Енисея и Енисейского залива, составленном С.Л. Троицким [1966, рис. 10]. В одном километре от северного конца обнажения и в 0,7 км от южного пройдены буровые скважины 3-к и 4-к Яковлевекого бурового профиля (1947 г., Усть-Енисейская экспедиция Главсевморпути). Общая геологическая изученность окрестностей выхода достаточно полная — в 1947 г. район заснят геологической съемкой среднего масштаба (А.П. Пуминовым) и пересечен стратиграфическими маршрутами В.Н. Сакса (1946 г.) и новосибирской группы (1966 г.).
Общая мощность четвертичных отложений на этой участке (по разнице отметок подошвы и кровли) — около 120 м. На 57-70 м ниже уровня Енисея (практически равному здесь уровню моря) они ложатся на размытую поверхность верхнемеловых глин и алевритов. Нижняя часть разреза (не представленная в обнажении) сложена породами мессовской свиты (снизу-вверх):
1. Валунно-галечные пески (нижнемессовская подсвита) — 8-10 м;
2. Пески тонкие и мелкие, желто-бурые, серые и палевые с пропластками более грубого песка, галечного песка, алеврита, глины (верхнемессовская подсвита) — 20-36 м;
3. Алеврит серый слоистый с подчиненными прослоями песка (встречен только в скв. 3-к) (верхнемессовская подсвита) — 20 м;
4. Суглинок валунно-галечный, серовато-бурый, содержит много песка, гравия, гальку, щебень, редкие валуны долерита, базальта, черного пиритизированного аргиллита, туфопесчаника, крошки и обломки угля и меловых глин (пройден скв. 4-к) (пачка валунных суглинков верхнемессовской подсвиты) — 20 м.
Кровля слоя 4-в в скв. 4-к размыта (на неё ложатся речные галечники и пески современного аллювия мощностью около 7 м). Верхняя часть этого слоя выходит вдоль всего основания обнажения и прослеживается к северу от него на протяжении по крайней мере 7,5 км, вплоть до м. Гостиного. Описание этой части и более высоких слоев разреза дается по результатам изучения самого обнажения в 1966 г., итогами исследования палеонтологических остатков: микрофауны, моллюсков, а также некоторых литологических и геохимических особенностей пород, которые частично опубликованы [Гудина, 1969; Сухорукова, Гудина, 1969; Троицкий, 1969].
Прежде чем продолжить описание разреза, необходимо остановиться на структуре самого выхода, оказавшейся достаточно сложной. Форма залегания пластов и их соотношения удалось установить только после подробной структурной съемки, многочисленных замеров высоты контактов в 15-ти глубоких расчистках-канавах, а местами лишь после площадной зачистки фаса обнажения на десятках квадратных метров.
В качестве маркирующего слоя был избран слой ленточновидных глин с раковинами Portlandia arctica, особенности сложения которого гарантировали его исходное горизонтальное положение. По изменениям высоты залегания его подошвы и кровли, видно, что слои собраны в пологие складки с амплитудой 10-20 м, периодом 300-600 м и углами на крыльях до 10-15°. Основные плоскости складок пересекают береговую черту на расстоянии 140 м (1-я антиклиналь), 300 м (1-я синклиналь), 500 м (2-я антиклиналь), 620 м (2-я синклиналь), 950 м (3-я антиклиналь), 1200 м (3-я синклиналь) от северного конца выхода. Северный конец выхода у 0-пикета временной сети разбивки фронта обнажения, расположенного в 700 м выше развалин зимовья Пустого, считая по берегу Енисея. Простирание осей складок — около 70° СВ, перпендикулярное ориентировке фаса обнажения (340°CЗ — 160°ЮВ). Южное крыло 3-ей антиклинали взброшено с вертикальным смещением не менее чем на 20 м и граничит с ядром складки по зоне ступенчатого сброса шириной около 20 м. Поверхность главного сместителя меняет наклон от почти вертикального в основании до 70° в верхней части выхода. Мелкие блоки в зоне ступенчатого сброса опущены и подняты на несколько метров один относительно другого. По обеим сторонам зоны разрывных нарушений наблюдаются смятия и загибы слоев, иногда до почти вертикального их падения.
Наиболее низкая часть разреза, выходящая в обнажении, вскрыта тремя расчистками (обн. 8), заложенными в присводовой зоне южного крыла 3-ей антиклинали (970, 990, 1010 м от северного конца выхода). При этом крайняя к югу расчистка (1010 м) пройдена по части поднятого южного крыла, где слои задраны столь круто, что вертикальная расчистка высотой около 26 м [Гудина,1969; рис. 8] пересекла отложения мощностью не более 11 м. В двух других расчистках (990 м, 970 м) слои залегают полого, резких нарушений нет и видимые мощности не отклоняются от истинных.
В основании обнажения залегают бурые или черно-бурые суглинки с гравием, гальками, щебнем, валунами — то рассеянными беспорядочно, то группирующимися в виде гнезд, — со смятыми слойками и линзами серого мелкого песка. Количество обломков более 1 см в поперечнике варьирует от 30-80 до 270-300 штук на 1 м2 сечения пласта. Более 90% грубых обломков составляет гравий; валунов немного. По данным С.С. Сухоруковой, грубообломочная часть породы составляет от нескольких процентов и до 30% её веса. Объемный вес суглинков варьирует в пределах 1,8-2,25 г/см3 (среднее из 5 определений — 1,93). В 1-2,5 км севернее зимовья Пустого в этой толще, по данным В.Н. Сакса [1953], заключено несколько отторженцев альбских угленосных глин длиной до 60 м и мощностью не менее 5 м. Неполная мощность суглинков — 14 м.
Подробное изучение этой толщи (аналогичной слою 4 по разрезам скважин) показало, что она не вполне однородна. Нижняя, более плотная, неслоистая и содержащая больше мегакластов часть (7 м) оказалась немой; из верхней — слабослоистой, были собраны раковинки 13 видов фораминифер: Cribrononion obscurus Gudina, Elphidium obesum Gudina, E. subclavatum Gudina, Protelphldium lenticulare Gudina, Pr. orbiculare (Brady), Pr. parvum Gudina, Cribroelphidium goesi Stschedrina, Elphidiella groenlandica (Cushman), E.tumida Gudina, Cassandra teretis (Tappan), Cassidulina subacuta (Gudina), Islandiella islandica (Nørvang), Planocassidulina norcrossi (Cushman). Преобладают бореально-арктические и арктические виды. Комплексы каждого образца малочисленны (1-6 экземпляров) и небогаты (1-6 видов).
В разрезе, исследованном Е.В. Шумиловой, (обн. 8, расчистка на 970 м) от основания, лежащего на высоте 4,7 м над Енисеем, обнажена верхняя часть толщи, в которой различаются две пачки (по нумерации, принятой Е.В. Шумиловой):
Пачка I. Суглинок серо-бурый неслоистый песчанистый с обильными грубыми обломками — гравием, щебнем, галькой, редкими валунами; встречены 2 раковины фораминифер Protelphidium orbiculare (Brady) и одна — из группы полиморфинид и нодозарид — 3 м.
Пачка II. Состоит из двух слоев:
а) Тот же суглинок, с несколько меньшим числом грубых обломков и слабо намеченной слоистостью; встречаются единичные раковины фораминифер — 3 м
б) Глина серая ленточновидная с диатектической слоистостью, намеченной ритмическими слойками бурого алеврита: в глине рассеяны гравийные зерна, отдельные гальки (8-10 шт/м2), встречены несколько более обильные фораминиферы (12 экземпляров 7-и видов): Buccella frigida, Pr. orbiculare, Elphidium obesum, E. subclavatum, Cribrononion obscurus, Planocassidulina norcrossi, Cassidulina subacuta — 0,5 м.
Граница между слоями а и б пачки II четко прослеживается в разрезе и является рубежом между отложением бассейновой морены и началом накопления приледниковых морских отложений — ленточновидных глин со слабовыраженной диатектической текстурой (нижнесанчуговской подсвиты).
Пачка III. Глина серая ленточновидная, сходная с глиной слоя IIб, но без грубых обломков — 1,9 м.
Пачка IV. Состоит из трех сходных слоев:
а) Та же глина, но с единичными раковинами Portlandia arctica — 0,5м
б) Та же глина, с массовыми послойными (в алевритовых слойках) захоронениями раковин Portlandia arctica — 3,6 м.
в) Та же глина, с единичными крупными раковинами Portlandia arctica и фораминиферами Buccella frigida, Protelphidium orbicuiare (2 раковины) — в нижней части слоя; в верхней — с ритмичными прослоями песка, алеврита и редкими раковинами Р. arctica — 4 м.
Пачка V. Глина, внешне идентичная глинам слоя IVв, но отличающаяся по микроструктуре — 1 м.
Более высокие слои разреза выходят в осевой части и южном крыле 1-ой синклинали у северного конца выхода (в 300-400 м от его начала), в обн. 7, под геодезическим знаком 46,7. Основание обнажения в 5 м над Енисеем. В самой нижней части находятся слои идентичные верхней части пачки IV и пачке V, — глины с прослоями песка и алеврита, с единичными раковинами Portlandia arctica. Их неполная мощность — 3,7 м, и мы считаем, что они дублируют верхи описанного выше разреза обн. 8 (там на кровле пачки V лежат базальные галечники казанцевской свиты).
Выше лежат породы, сходные с глинами пачек IV-V, но отличаются от них текстурными и микроструктурными особенностями, составом фауны и микрофауны, объединенные в верхнесанчуговокую подсвиту.
Пачка VI. Состоит из двух слоев:
а) Глины серые с ритмичными прослоями алеврита и мелкого песка, с раковинами моллюсков Hiatella arctica, Муа truncata, обильными (10-155 экз) и довольно разнообразныйми фораминиферами (11 видов) — 6,6 м;
б) Мелкие и тонкие палевые пески с частыми прослоями глины, алеврита, среднезернистого песка: в средней части — с зернами и слойками гравия, крошкой и обломками мезозойского угля, знаками ряби; встречаются обильные (до 7-8 экз/м2) раковины моллюсков Macoma calcarea, Hiatella arctica, Муа truncata Axinopsis orbiculata и более редкие, чем в слое «а» фораминиферы (2-15 экз.), относящиеся к 10 видам — 16,3 м;
При полевом описании к слою VIб была отнесена и более высокая часть разреза – 4 м алевритистых песков, по результатам литологического изучения позволили присоединить их к следующей пачке, понизив верхнюю границу слоя.
Некоторые расхождения в характеристиках пород по описанию разреза с одной стороны, и описаниям по шлифам и результатам гранулометрического анализа (смотри ниже) объясняются частично системой отбора образцов, при которой отбирались более алевритистые и глинистые разности (в целях более полной микропалеонтологической и геохимической характеристики), а частично тем, что полевой термин «тонкие пески» или «пылеватые пески» применялся к грубым сыпучим алевритам.
Пачка VII. Состоит из трех слоев, начинается слоем, содержащим материал, переотложенный из подстилающих отложений (слой размыва):
а) Песок палевый, мелкий пылеватый, в основании более промытый, разнозернистый, с окатышами серой глины, заключающей раковины Portlandia, крошкой угля, железистыми агрегатами; в верхней части — более тонкий и компактный, с тонкой серией чередующихся оранжевых и черных (переполненных крошкой угля) слойков — «гвардейской лентой»; встречаются обломки раковин Portlandia, Муа, Hiatella, Macoma, единичные целые раковины и немногочисленные фораминиферы (7-10 экз; 5 видов) — 4 м;
б) Галечник разнокалиберный, ржаво-охристый с мелкими валунами — 0,05-0,1 м;
в) Песок плотный тонкий палевый со слабо выраженной слоистостью, единичными раковинами моллюсков и более обильными фораминиферами (5-35 экз. ) 9 видов, среди которых впервые появляется тепловодный Elphidium boreale — более 10 м.
Продолжение разреза прослеживается в обн. 8, где галечник мощностью до 1,5 м (аналог слоя VIIб) ложится прямо на нижнесанчуговские глины, а общая мощность песчаной толщи, соответствующей пачке VII и более высоким слоям разреза, достигает не менее 25 м. В нижних 10 м встречена фауна моллюсков совершенно иного состава: у самого основания слоя появляются преимущественно бореальные Macoma baltica и Mytilus edulis, выше с сопутствующими широко распространенными Macoma calcarea, Hiatella arctica, Mya truncata, на высоте 12 м от основания — слой алеврита с обильными (до 1200 экз/м2) морскими раковинами, а с 18 м — показательный бореальный казанцевский вид — Arctica islandica и Astarte borealis.
Сопоставление нижней части этих прибрежных казанцевских хорошо сортированных и промытых песков (пачки VIII) с песками пачки VII, имеющими несколько иную литологическую характеристику не безусловно, но вполне вероятно, что это — разные одновременные субфации прибрежной зоны; верхняя же их часть слабо обнажена и недостаточно изучена.
Породы пачки VI в обнажении 8 полностью выпадают из разреза, что свидетельствует размыв глубиной не менее 23-25 м. Состав моллюсков, литологические, текстурные особенности отложений исключают сопоставление пачки VI с пачкой VIII [Гудина, 1969; Сухорукова, Гудина, 1969]. Близость состава микрофауны из пачек VI и VII, позволившая В.И. Гудиной объединить их в казанцевские слои, объясняется на наш взгляд, тем, что она представлена в обеих пачках мало характерными «фоновыми» видами, проходящими почти через весь разрез. Это явление связано с тем, что в выходе у зимовья Пустого представлены только нижние, ранние слои двух межледниковых горизонтов (пачка VI — санчуговского и пачки VII-VIII — казанцевского) близкие по фациальным и климатическим условиям формирования.
Результаты гранулометрического и минералого-петрографического исследования пород
В результате проведенного комплекса исследований по гранулометрии, минералогическому и петрографическому составу пород, слагающих разрез антропогена близ зимовья Пустого, последний был подразделен на восемь литологических пачек, каждая из которых обладает рядом специфических свойств.
Пачка I, видимой мощностью 3 м (образцы 103, 102).(По С.Л. Троицкому данная пачка относится к неслоистой немой морене верхнемессовской подсвиты нижнечетвертичного возраста).
Гранулометрический анализ образцов 103 и 102 показал близкий их состав. Графики распределения фракций убеждают в том, что ни одна из семи фракций не превышает 40% от общего состава породы и что последние отвечают смешанным (мусорным) разностям, носящим также наименование суглинков.
Минералогический состав грубоалевритовой части пород по обр. 103 (табл. 2) характеризуется резкой полимиктовостью и набором разнообразных минеральных компонентов в количестве 45 видов. Количество кварцевых зерен находится в равном соотношении с общим содержанием щелочных полевых шпатов и плагиоклазов. Тяжелая подфракция состоит в нисходящем порядке из пироксенов группы эпидота, амфиболов, рудных минералов, граната. В меньших количествах содержится сфен, циркон и некоторые другие минералы. Из аутигенных образований присутствует сидерит.
В шлифе из образца 102 под микроскопом видна смесь разнозернистого полимиктового песка, сцементированного алеврито-глинистым цементом сложного состава. Слоистость в породе отсутствует. Помимо разнообразных минеральных, в основном неустойчивых в коре выветривания, зерен присутствуют обломки горных пород в количестве 84 экз. в шлифе, среди которых резко преобладает группа метаморфических пород, в основном кварцитов и кремнистых сланцев а также эпидот-содержащие разности (табл. 3). В значительном количестве — различные изверженные породы. Отдельные зерна нацело лимонитизированы.
Цементирующая алеврито-глинистая часть породы состоит из смеси мелких минеральных частиц, в том числе слюд, хлорита, серицита. Нередки зернышки кальцита, изредка обрывки скорлупок диатомовых, растительный детрит, спикулы опаловых губок, зерна глауконита, агрегативный сидерит.
Пачка II, мощностью 3,5 м (образцы 101, 100, 98 и 98а) (по С.Л. Троицкому отложения данной пачки (обр. 101 и 100) относятся к той же верхнемессовской подсвите, но генезис их ледниково-морской, текстура слоистая, имеются единичные фораминиферы. На контакте с породой, где взяты образцы 98 и 98а, С.Л. Троицким проводится стратиграфическая граница верхнемессовской под-свиты с нижнесанчуговскими отложениями, представленными в низах ленточновидными глинами с единичной галькой и гравием).
Литологический и петрографический состав пород, как показали микроскопические исследования перечисленных образцов, убеждают нас в идентичности многих свойств их с образцом 100. Это заставляет нас объединить образцы 101, 100, 98а и 98 в одну — II пачку пород.
Результаты гранулометрического анализа образцов 101 и 100 (табл. 1) отвечают смешанным несортированным алеврито-глинисто-песчаным породам, в которых ни одна фракция, как и в образцах I пачки, не достигает 40%.
Минералогический состав грубо-алевритовой части пород (табл. 2) образца 100 близок составу образцов I пачки. Содержание тяжелой подфракции также почти не отличается от них.
В шлифе из образца 100 под микроскопом хорошо видна линзовидная и волнистая слоистость. Слабо сортированный песчаный материал участками алевритистый переслаивается с тонкими слойками и линзочками алеврита и алевритистой глины. Есть участки, где глинистый материал является базальным, цементирующим разрозненные песчаные зерна. В шлифе подсчитано 114 обломков горных пород, состав которых близок к образцу 102 из I пачки. Отличительной чертой можно считать появление обломков меловых перекристаллизованных глин и углисто-кремнистых сланцев (табл. 3).
Глинисто-слюдистый цемент с растительным детритом характеризуется в основном беспорядочным расположением частиц. Лишь в отдельных прослойках и линзочках местами он оказывается согласно ориентированным и закономерно поляризующим.
В остальных свойствах порода близка залегающей ниже неслоистой морене.
В шлифе из образца 98 под микроскопом видна смесь разнозернистого песка с гравием, сцементированная глинисто-слюдистым поровым цементом, а образце 98а видна алевритовая глина в основном полевошпатово-кварцевого состава, слюдистая, неслоистая с большим содержанием растительной сечки, с беспорядочным расположением компонентов и с включением большого количества обломков горных пород (163 экз. в шлифе). Состав последних в том и другом образце одинаков и, кроме того, совершенно идентичен составу обломков пород в образце 100, взятом ниже по разрезу.
По однородности состава как в качественном, так и в количественном отношении породы образцов 100, 98а и 98 мы объединили в одну - II пачку.
Пачка III, мощностью 2,4 м (образцы 96, 97 и 97а) по С.Л. Троицкому представляет собой продолжение начавшихся ниже ленточновидных глин с фораминиферами.
Гранулометрический состав образца 97 оказывается весьма разнородным. В нем более семи фракций, причем преобладает глинистая (45,8%). Образец 96 является ещё более глинистым с примесью алеврита.
Содержание тяжелой фракции в грубом алеврите невелико -2,9 и 1%.
Минералогический состав этой фракции (табл. 2) резко полимиктовый, в нем группа полевых шпатов и плагиоклазов несколько превышает количество зерен кварца. По другим свойствам минеральный состав пород тяготеет к составу ниже залегающих отложений, но не к более высоким слоям.
Что касается петрографического состава этих пород, то в шлифах из образцов 97 и 97а выясняется, что их следует характеризовать как слабо сортированные или несортированные полимиктовые неслоистые песчано-алеврито-глинистые породы с примесью гравия и гальки, весьма характерно для образцов очень высокое содержание обломков горных пород, достигающее в образце 97 — 326, а в образце 97а — 204 экз. Цифра 326 является максимальной в сравнении со всеми другими изученными образцами разреза (табл. 3).
В петрографическом составе обломочного материала данной пачки произошли изменения. Резко упало содержание кварцитов и кремнистых сланцев. Наоборот, сильно возросло количество обломков мезозойских глин; (то и другое в сравнении с породами I и II пачек). Вновь появились обломки мезозойских песчаников с глинистым и карбонатным цементом, слюдяные сланцы, увеличивается содержание карбонатов и основных изверженных пород.
Обломки различно окатаны, преобладают угловатые. Овальные и округленные очень редки и принадлежат эффузивам, обломкам глин и алевролитов.
Значительная часть меловых тонко отмученных глин и алевролитов с глинистым цементом вследствие сравнительной мягкости являются раздавленными и растащенными в породе. Участками их основная масса перемешана с минеральными зернами самой породы. Некоторые обломки глин изогнуты и вытянуты.
Здесь уместно обратить внимание на то, что результаты гранулометрических анализов образцов 96 и 97 не являются достоверными, так как обломки глин и глинистых алевритов растираются в процессе анализа и при распаде попадают в глинистые и алевритистые фракции, увеличивая их содержание.
Обломки эффузивов, включенные в породы, в значительной степени изменены — окислены или хлоритизированы.
Пачка IV, мощностью около 7 метров (образцы 95а, 95, 94, 93, 92, 47, 48, 91, 90, 89).
По данным С.Л. Троицкого отложения IV пачки являются теми же ленточновидными глинами нижнесанчуговской подсвиты, что подстилают их. Они богаты в нижней части пачки остатками макрофауны, а в верхней части содержат очень редкие раковины портляндий.
Гранулометрические свойства пород данной пачки свидетельствуют (табл. 1) о значительном изменении механического состава. Породы должно признать ритмично переслаивающимися глинистыми алевритами и алевритистыми глинами, довольно однообразными, средне- или хорошо сортированными, почти не содержащими примеси обломков горных пород, если не считать единичные обломки меловых глин. Только в средней части пачки имеется прослой глинистого алеврита (обр. 92), в котором содержится большое количество таких обломков.
Минералогический состав грубо-алевритовой подфракции в породах пачки ничем особенным не выделяются и также отражают высокую степень полимиктовости с ведущим комплексом минералов амфибол-эпидот-пироксенового ряда в тяжелой подфракции. Можно лишь отметить факт нахождения в образцах 92, 91 и 89 гипса.
Петрографическое изучение пород в прозрачных шлифах показало хорошую сортированность алевритистых глин (образны 95, 95а, 94, 93), тонкочешуйчатое сложение основной массы, в которой глинисто-слюдистые компоненты с большим количеством растительной сечки обнаруживают неправильное расположение по отдельном участкам. В некоторых местах различима линзовидно-волнистая микрослоистость, отражающая тонкое переслаивание глинистого материала с глинисто-алевритистым. Всюду присутствуют скорлупки диатомовых, нередко в большом количестве. Среди растительных остатков обычны мелкие обуглившиеся частицы. Изредка встречаются удлиненные волокна растительной ткани, окрашенные в красно-коричневый цвет и по своим размерам превышающие все другие компоненты пород.
Более грубая часть обломочного материала состоит из кварца, щелочных полевых шпатов, плагиоклазов и серии тяжелых минералов, состав которых виден в табл. 2. Присутствуют, кроме того, глауконит, кальцит, сидерит и единичные обломки меловых чистых или алевритистых глин.
В образце 92, свидетельствующем о моменте интенсивного размыва меловых глин и глинистых алевролитов, количество обломков таких пород зафиксировано 228 экз. на площади шлифа. Здесь снова необходимо обратить внимание на расхождение характеристики породы в образце 92 по шлифу с данными гранулометрии (табл. 1). Все обломки меловых глин остаются не зафиксированными в грубых фракциях, а от растирания при анализе распадаются и фиксируются в глинистой фракции. Это обстоятельство следует иметь ввиду исследователям, не применяющим микроскопических наблюдений и дающим литологические характеристики пород в основном по гранулометрическим данным.
Над прослойкой местного размыва снова залегают отложения, аналогичные слоям нижней части данной пачки. Так в шлифах из образцов 47 и 48 (обнажение 7) определены глинистые алевриты микролинзовидно-слоистые. В микролинзочках алевритовая глина обнаруживает упорядоченное расположение микрокомпонентов. В породе имеется песчаная примесь. Сортированность материала средняя. Встречаются скопления мелких кристалликов сидерита окисленного в разной степени. Довольно обычны остатки кремневой микроорганики. Слоистость в породе проявляется слабо.
В шлифах из образцов 91, 90 и 89 (обнажение 8) видно как глинистый алеврит участками сменяется алевритистой глиной. Наблюдается микроволнистая и тонколинзовидная слоистость. Сортированность материала в породах то хорошая, то более слабая.
Глинистая часть состоит из чешуйчатых гидрослюдистых компонентов, хлорита, растительной крошки и мелких зерен минералов полимиктового состава. Нередки мелкие зерна или тонкозернистые агрегативные включения кальцита. Хлорит виден то в зеленых листочках, то в форме бурых радиально-лучистых розеток. Иногда он имеет перистое строение и волнистое угасание.
Глинистый алеврит образца 91 окрашен в светло-коричневый или красновато-коричневый цвет. Ярко окрашенные прослойки чередуются со слабо окрашенными или вовсе не пигментированными, что подчеркивает слоистость породы. Причиной окраски является по-видимому разложенность растительного вещества.
В образце 89 под микроскопом встречены единичные обломки заметно хлоритизированных эффузивов. В образцах 90 и 91 обломки пород вовсе отсутствуют. В отдельных прослоях наблюдаются богатые скопления скорлупок диатомовых (образцы 89, 90, 91, 92).
Пачка V венчает толщу морских нижнесанчуговских отложений в обнажении 8 и представляет собою слои размыва на контакте с перекрывающими верхнесанчуговскими (по С.Л. Троицкому) слоями. Породы размыва представлены образцами 88, 87а, 87б и 87в, которые в шлифах являются глинисто-алевритовыми породами, содержащими большое количество песчано-гравийного мономиктового материала из меловых глин и алевролитов. Лишь единичные обломки, иногда в количестве до 1%, а в образце 88 — до 6%, представлены кварцитами и кремнистыми сланцами. Исключительно редко встречаются иные типы пород (табл. 3).
Гранулометрические анализы пород (по образцам 88 и 87) совершенно не отражают (табл. 1) их действительной характеристики. Результаты анализа говорят о полном отсутствии песчаного и гравийного материала, тогда как в шлифах из тех же образцов этот материал — в большом количестве. Все обломки меловых пород в процессе анализа перешли в глинистую и алевритовые фракции. Об этом явлении говорилось не раз и выше.
Количество обломков из меловых пород достигает 133-294 экз. на шлиф. В шлифе из образца 87а подсчет этих обломков оказался затруднительным, так как многие из них из-за своей «мягкости» сильно деформированы, растащены в породе и образуют в ней неправильные включения, участками превращаясь в цемент базального типа.
Сложение пород данной пачки довольно сумбурное. Под микроскопом видна то несортированная песчано-алеврито-глинистая с гравием порода, то неслоистый глинистый слабо сортированный алеврит. Участками цемент порового типа сменяется базальным за счет разрушенности обломков меловых глин. В таких местах глинистые частицы сохраняют оптически закономерную ориентировку и образуют золотисто-буроватую волнисто-угасающую тонкую кристаллическую массу.
В минералогическом составе пород V пачки каких-либо изменений не происходит (табл. 2). Можно лишь отметить наиболее низкое содержание тяжелых минералов в грубоалевритовой фракции пород — (0,5%) по сравнению со всеми другими породами разреза, очень малое содержание сидерита и исчезновение пирита-марказита.
Пачка VI, мощность около 27 м (образцы с 51-го по 78 включительно).
В VI пачку вошла вся толща пород верхнесанчуговской подсвиты (по С.Л. Троицкому). Все эти породы объединены в одну толщу по целому ряду признаков, причем характеристики пород, полученные в результате литолого-петрографического изучения, существенно отличаются от полевых описаний С. Л. Троицкого.
Так как размыв и переотложение меловых пород на границе V и VI пачек прекратилось и содержание обломков этих пород в отложениях VI пачки свелось к нулю или к единичным экземплярам, что нами было установлено при изучении пород под микроскопом, то результатами гранулометрических анализов мы вправе пользоваться без каких-либо сомнений. Что же показали эти анализы? В нижней части толщи, относящейся С.Л. Троицким к низам верхнесанчуговокой подсвиты, залегают (образцы 51, 52, 56, 58) довольно слабо сортированные песчано-глинистые алевриты с отдельными прослойками хорошо отмученного мелкого песка (образец 56). В шлифах под микроскопом алевриты неслоистые, сумбурного сложения, переполненные растительными остатками, в разной степени измененными. Довольно часто видны скопления углистого вещества. Цементирующая глинисто-слюдистая масса породы распределена весьма неравномерно. Обогащенность растительным материалом — характернейшая черта пород.
В шлифе образца 56 видна неслоистая сумбурная алеврито-песчаная порода, переполненная растительными остатками. Здесь отмечается значительное содержание тяжелых минералов. Встречены раковины фораминифер с известковистыми стенками. Растительные остатки достигают крупных размеров. Они окрашены то в оранжевый, то в коричневый до черного цвет, лежат в породе в любой направлении и нередко изогнуты.
Помимо кварца, щелочных полевых шпатов и плагиоклазов в составе пород много зеленых слюд, пироксенов, амфиболов, эпидота, часто обломки граната, сфена, циркона, рутила, листочки биотита, мусковита, зерна глауконита. Встречаются кальцит, спикулы опаловых губок и изотропные округлые тельца неизвестного происхождения, не встречавшиеся в более низких пачках. В более грубозернистых прослойках пород были определены единичные обломки кварцитов, меловых глин, кремнисто-углистых сланцев, эффузивных и некоторых других разностей (табл. 3).
Вся верхняя часть данной — VI — пачки, отнесенная С.Л. Троицким к верхнесанчуговской подсвите, по данным гранулометрического анализа (табл. 1) сложена смешанными глинисто-песчанисто-алевритистыми (образцы 60, 72), песчано-глинистыми алевритами средней степени сортированности (образцы 67, 74), глинистыми алевритами средне-сортированными (образец 62) и песками то разнозернистыми, то хорошо сортированными (образцы 64, 69, 71, 77).
Песчано-алеврито-глинистые породы в шлифах представляются неслоистыми, со значительной примесью растительного материала. Песчаные зерна то раскиданы в породе, то образуют скопления в отдельных участках. В основном они состоят из кварца и полевого шпата. Глинистое вещество тоже распределено весьма неравномерно, образуя то субстрат базального типа, то заполняя поры между зернами, то почти исчезая. По составу цемент то более чистый тонкозернистый, то с алевритистой примесью и массой тонкого растительного детрита, что встречается чаще. В самой глинистой массе видны обрывки диатомовых, зернышки кальцита, обломки угля. Довольно часты тяжелые минералы. Единичными экземплярами встречаются обломки эффузивов, кварцитов, эпидотизированных пород. Очертания обломков горных пород и минеральных зерен угловатые, реже полуугловатые и очень редко окатанные.
Среднесортированный алеврит можно наблюдать в шлифе образца 63а. Он слабо песчанистый, с глинистым поровым цементом, со значительным содержанием растительного детрита и обломков обуглившегося материала, которые достигают иногда размера крупного песка. Слоистости в породе не установлено.
Шлиф из образца 72б представляет песчаный алеврит с малым содержанием глинисто-слюдистого цемента, который относится к типу пленочного. Местами он вовсе отсутствует. Устанавливается отмыв глинистых частиц. Слоистости не наблюдается. Единично встречаются опаловые спикулы губок.
В шлифе из образца 72а видна глина, переходящая в алевритистую глину со слабо намечающейся микрослоистостью. В большом количестве присутствуют обуглившиеся частицы, изредка — измененные фрагменты растительной ткани. Чешуйчатые глинистые минералы частью ориентированные по слоистости, но большая их масса расположена беспорядочно. Обломки горных пород почти отсутствуют. Встречаются раковинки фораминифер с неизвестковыми стенками и округлые изотропные тельца, состоящие как бы из весьма мелких крупинок.
Шлиф из образца 73а характеризует слабо сортированную песчано-алеврито-глинистую неслоистую полимиктового состава породу с включениями раковин фораминифер и большого количества обуглившихся и слабо измененных растительных остатков. Изредка можно видеть спикулы губок и скорлупки диатомовых. Глинисто-слюдистый цемент распределен неравномерно. Чаще он поровый, в отдельных участках базальный. Обломки горных пород единичны и в составе совсем не изменились.
Образец 75а в шлифе представляет разнозернистый песок алевритистый с незначительной примесью глинистых частиц, неслоистый, в составе минералов преобладают кварц и полевые шпаты, значительное количество зерен глауконита часто хорошей сохранности, зеленых слюд, обломков обуглившегося материала и тяжелых минералов. Обломки горных пород по-прежнему присутствуют единичными экземплярами и по своему составу аналогичны обломкам пород, залегающим ниже (табл. 3). В породе отмечены ромбоэдры доломита, кальцит, обломки известковистых раковин, фрагменты измененных растительных тканей и обрывки скорлупок диатомовых.
Пачка VII, мощностью 14 метров (образцы с 79 по 86 включительно).
Отложения данной пачки С.Л. Троицким расчленяются на две части: нижнюю — слои размыва (образцы 79, 80, 81), которые он считает переходными казанцевско-санчуговскими и характеризует их песками с угольной крошкой из мезозойских отложений, перекрытыми обохренным галечником в результате перемыва ледниковых накоплений, и верхние слои — толщу казанцевских песков палево-желтых, тонкозернистых, слабо слоистых, плотного сложения.
Из нижней части пачки (слои размыва по С.Л. Троицкому) были выполнены гранулометрические анализы образцов 79, 80 и 81 (табл. I). Данные анализов показали, что в них преобладает фракция грубого алеврита (49,75-54,25%) значительная примесь мелкозернистого песка (23,75-26,25%) и в меньшем количестве — глинистая часть (11,9-14,45%). Из этого следует, что породы нельзя считать песками, что их следует отнести к глинисто-песчаным алевритам.
Образцы пород, взятые из верхней части данной — VII — пачки (82, 84 и 86) показали близкий гранулометрический состав с породами нижней части пачки. Это также довольно слабо сортированные глинисто-песчаные алевриты. Близкими оказались и количества тяжелых подфракций в грубом алеврите пород, колеблющиеся в пределах 3,10-4,50% (табл. 1).
Минералогический состав (табл. 2) связывает воедино все перечисленные изученные образцы. Для них характерно снижение содержания пироксенов в сравнении с нижележащей пачкой, высокий процент разрушенных зерен, исчезновение пирита-марказита.
Литологическое сходство пород пачки подтверждаемся и петрографическими исследованиями. Образцы 80, 81, 84 и 85 в шлифах показали грубоалевритистые разности с переходом в мелкозернистые пески со значительной примесью мелкого алеврита и глинистых частиц. Слоистости обнаружить не удалось. В составе обломочного материала (табл. 3) исчезли мезозойские глины и алевролиты, которые в больших или малых количествах были определены почти во всех более древних отложениях разреза. Общее содержание обломков горных порой велико, оно достигает 100-250 экз. на шлиф. Основная доля приходится на микрокварциты и кремнистые породы (44-63%). Остальная часть представлена различными метаморфическими сланцами, в том числе углисто-кремнистыми, эпидотизированными породами, основными и кислыми изверженными породами. Этот материал имеет черты сходства с составом древних моренных образований разреза (образец 102).
Наиболее тонкая часть пород имеет глинисто-слюдистый состав и часто образует цемент пленочного типа, а в отдельных участках шлифов можно наблюдать его исчезновение, где обломочные зерна соприкасаются между собой. В некоторых местах поры между минеральными зернами заполнены окисленными растительными остатками. Обломки сидерита и кальцита обычно окислены. Зерна глауконита также несут на себе следы окисления. Листочки биотита заметно гидратизированы. На обломках полевых шпатов нередко видны продукты пелитизации.
В образце 81 встречены (в шлифах) раковинки фораминифер с известковистой стенкой, которые иногда сильно окислены. В образце встречены овальные тельца из опала несомненно органического происхождения. В образце 85 отмечены единичные скорлупки диатомовых.
Форма песчаных зерен в породах данной пачки своими угловатыми очертаниями свидетельствует о слабом воздействии водной среды и, по-видимому, о недалекой их транспортировке.
Пачка VIII, видимая мощность около 20 метров (образцы 104, 106, 108, 110).
По результатам гранулометрического анализа породы, входящие в VIII пачку, отличаются хорошей сортированностью, относятся к мелкозернистым пескам с примесью крупноалевритового материала (табл. 1). Мелкий алеврит, глинистые частицы и грубые песчаные зерна составляют очень небольшую часть пород.
Пески обладают рыхлой текстурой, что помешало их изучению в шлифах. Изучение их минералогического состава производилось в грубоалевритовой фракции в иммерсионных препаратах. В легкой подфракции были отмечены следующие изменения по сравнению с породами VII пачки. Выше содержание зерен кварца, количество плагиоклазов, нет слюд.
Тяжелая подфракция в песках достигает наиболее высоких содержаний в сравнении со всеми породами изученного разреза (15,3-21,7%). Лишь в одном образце из четырех это содержание дает низкий процент (1,6%).
Характерными свойствами тяжелой подфракции являются наиболее низкое в разрезе содержание минералов группы эпидота, сниженное содержание амфиболов, возросший процент группы акцессорных минералов.
Весьма характерными признаками песков необходимо признать также высокую степень окатанности зерен и наличие шлиха, отличающие их ото всех пород разреза.
Сидерит, входящий в состав тяжелых минералов, отличается большим разнообразием форм, встречаются овальные, призматические или неправильной формы зерна. Иногда сидерит в форме венчика цветка или конуса с веерообразным угасанием. Попадаются также крестообразные сростки кристаллов и микрозернистые агрегаты. Сидерит в любой из перечисленных форм несет на себе явные следы окисления.
В нижних пачках разреза (I, II, III, IV, V) констатируется очень хорошая сохранность всех минералов. Для пород VI пачки характерны процессы окисления. Они затрагивают не только зерна сидерита, но и другие минералы. Среди зерен, отличающихся высокой степенью сохранности, встречаются зерна пироксенов, амфиболов, листочки зеленых слюд с пятнами гидроокислов железа. Особенно сильно окислительные процессы проявились в породе образца 69, характеризующем грубо-среднезернистый песок с примесью гравия.
В отложениях VI и VII пачки наблюдения показывают более явные и более глубокие признаки процессов выветривания минералов. Здесь лимонитизированы зерна апатита, андалузита, частично роговых обманок, пироксена, глауконита, листочки биотита и зеленых слюд. Многие зерна плагиоклазов и других минералов легкой фракции с примазками зеленовато-бурого хлорита. Здесь же высокое содержание зерен разрушенных или хлоритизированных. Только в самых низах пачки, где взят образец 79, минералы отличаются хорошей сохранностью.
В песках VIII пачки, входящей в казанцевские слои, минеральные зерна отличаются чистотой и высокой сохранностью.
Некоторые выводы об условиях осадконакопления
Низы разреза у зимовья Пустого видимой мощностью 8 м представляют наименее сортированные породы в сравнении со всей перекрывающей толщей пород. Детальное изучение структур, микроструктур, петрографического состава позволило расчленить нижнюю часть разреза на 4 пачки, нижняя из которых характеризуется неслоистыми разнозернистыми полимиктовыми песками в смеси с алевритистым и глинистым материалом, содержащими обломки горных пород. В составе последних резко преобладают метаморфические разности и в меньшем количестве содержатся изверженные породы.
II пачка выделена по появлению слоистости в породах, единично встречающейся фауне фораминифер, по появлению обломков меловых глин, кремнисто-хлоритовых и углисто-кремнистых сланцев. По гранулометрическому составу породы близки породам I пачки.
Нам представляется, что охарактеризованные породы по своим свойствам близки ледниковым образованиям и в низах являются возможно несколько переработанными в водной обстановке. Последняя становится явно морской во время отложения несортированных и слабосортированных глинисто-алеврито-песчаных осадков. Областью питания обломочным материалом служили древние метаморфические комплексы пород, основные и кислые изверженные породы (сочетание характерное для горного Таймыра) и небольшую роль играли меловые отложения.
III пачка характеризуется совершенно несортированными песчано-алеврито-глинистыми неслоистыми породами, переполненными гравийно-галечным материалом наиболее разнообразного петрографического состава в сравнении со всеми остальными породами разреза. Кроме всех разностей, содержащихся в отложениях I и II пачек, здесь появляются (до 39%) обломки разных мезозойских пород — глин и песчаников, за счет резкого сокращения количества кварцитов и кремнистых сланцев. Кремнисто-слюдистые сланцы, эпидотизированные породы и комплекс изверженных продолжают доставляться в бассейн, изменяясь лишь в количественных соотношениях с другими типами пород.
Описанные породы образовались в прибрежной полосе холодного морского бассейна при явлениях сильного разрушения и переотложения внутренних источников сноса — островов и побережий, сложенных осадочными толщами мезозоя или продуктами их непосредственной переработки — местными моренами. Провинция сноса, располагавшаяся в области северного Таймыра и гор Бырранга, по-прежнему продолжала давать обломочный материал, скорее не непосредственно, а за счет разрушения морен, содержавших обломки древних метаморфических сланцев и изверженных пород, при слабом участии палеозойских песчаников, карбонатов и углисто-кремнистых сланцев.
На границе III и IV пачек пород отмечаются следующие изменения в их характеристике. Породы образуют ритмично переслаивающуюся толщу глинистых алевритов и алевритистых глин то хорошо, то средне сортированных, тонколинзовидно и волнисто-слоистых, почти не содержащих примеси обломков горных пород, обогащенных по отдельным прослойкам скорлупками диатомовых и содержащих в значительном количестве растительные остатки.
Как видно, гидродинамические условия морского бассейна во время формирования данной пачки пород становились более спокойными, более глубокими; бурный размыв внутренних источников материала почти прекратился, если не считать прослойка, откуда взят образец 92, показавший наличие кратковременного обогащения пород обломками меловых глин. Судя по значительному количеству растительного материала, доставлявшегося с суши в морской бассейн, чего не наблюдалось в породах более древних, климат изменился в сторону значительного потепления.
В пачку V нами включены слои размыва, венчающие толщу морских нижнесанчуговских (по С. Л. Троицкому) отложений в обнажении 8. Это глинисто-алевритовые породы, содержащие большое количество песчано-гравийного мономиктового материала из меловых глин и алевролитов. Сортированность пород слабая, слоистости по шлифам не установлено. Обломки пород из древних метаморфических толщ и комплексов изверженных пород или отсутствуют или в очень малых количествах. Таким образом, формирование пород пачки характеризовалось явлениями внутрибассейнового разрушения и переотложения мезозойских коренных пород. Этим можно объяснить весьма малое в породах пачки содержание минералов тяжелой подфракции (0,5%).
Пачка VI включает в обнажении 7 всю толщу пород верхнесанчуговской подсвиты С.Л. Троицкого. Их объединяет целый ряд литолого-петрографических признаков. Нужно сказать, что возраст данной толщи является дискуссионным. Так, В.И. Гудина [1969] принимает казанцевский возраст всей данной толщи.
Итак, VI пачка характеризуется в целом сложным переслаиванием слабо- и средне- сортированных, чаще грубозернистых алевритов, алевритистых глин и песчаных различно сортированных пород.
Для всей пачки характерно повышенное содержание тяжелых минералов, которое в песчаных прослоях достигает наиболее высоких величин (до 9,5-10%) в составе грубого алеврита. Характерно также наиболее высокое содержание пироксенов в сравнении со всеми другими частями изученного разреза. Оно всюду превышает 40% и достигает 55% от суммы тяжелых минералов. Соответственно для минералов группы эпидота характерно пониженное их содержание (16-8%).
Следующим общим характерным признаком пород данной пачки является богатство различных органических остатков, в них содержащихся (растительные остатки, фораминиферы, диатомовые, губки и опаловые тельца неизвестного происхождения).
Четвертым признаком пород следует признать часто беспорядочное и сумбурное сложение вещественного состава, распределения цементирующей глинистой части, образующей то базальный, то поровый, то пленочный тип цемента.
Пятым характерным свойством всех пород пачки является незначительная примесь в их составе обломков горных пород, в том числе меловых глин и алевролитов, столь многочисленных в породах слоев размыва (пачка V), залегающих непосредственно под пачкой VI.
В VII пачку нами объединены пески — слои размыва и «пески» тонкие казанцевские разделенные прослоем галечника, отложенного в результате перемыва ледниковых образований (по С.Л. Троицкому).
Результаты анализов показали, что породы данной пачки следует считать в основном грубоалевритистыми, но со значительной примесью разнозернистого песка и меньшей — глинистого материала, то есть слабо сортированными породами.
Литологическое сходство пород этой пачки подтверждается петрографическим изучением, в шлифах породы оказываются неслоистыми, грубоалевритистыми, переходящими в мелкозернистые пески, содержащие большое количество обломков горных пород одного состава. В нем отсутствуют разности мезозойских глин и алевролитов. Преобладают различные метаморфические типы, изверженные породы, в небольшом количестве — древние осадочные породы. В общем состав обломков наиболее близок составу моренных накоплений I пачки. Типично для пород данной пачки наличие пленочного цемента, исчезающего в отдельных участках.
Характерно окисление сидерита, кальцита, глауконита, апатита, андалузита, роговых обманок, пироксена, раковин фораминифер, гидротация биотита, пелитизация полевых шпатов, хлоритизация плагиоклазов.
Отложения VII пачки формировались в прибрежной части моря, периодически осушавшейся, возможно в приливно-отливной зоне. Об этом свидетельствуют процессы химического выветривания минералов, их окисление, наличие пленочного цемента в породах, обилие органических остатков.
Источником сноса являлись в основном ледниковые накопления.
Климат этого времени отличался ещё большим потеплением.
В пачку VIII включены пески, занимающие в разрезе то же положение, что и пески пачки VII, но литологические свойства которых очень резко отличают их ото всех пород, охарактеризованных выше.
Пески мелкозернистые, хорошо сортированные, с незначительной примесью глинистых частиц; в них содержится наиболее высокое количество тяжелых минералов (до 15-2.1%) в грубоалевритовой фракции.
Пескам свойственно наиболее низкое содержание минералов группы эпидота (в сравнении со всеми пачками более древних отложений), более низкое содержание плагиоклазов и высокое — разрушенных зерен.
Кроме перечисленных, очень характерным признаком песков также является высокая степень окатанности зерен.
Данную пачку песков следует рассматривать как результат накопления их в прибрежной к морю — пляжевой зоне, где осуществлялись хорошая гранулометрическая дифференциация, совершенная окатанность зерен, намыв прослойков шлиха и дифференциация по минералогическому составу. Гидродинамически активная обстановка приводила к образованию песков с более высоким содержанием кварца и устойчивых акцессорий.
ЛИТЕРАТУРА
Гудина В.И. 1969. Морской плейстоцен сибирских равнин. Фораминиферы Енисейского севера. Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР, в. 63, Изд-во «Наука», М., 80 с.
Сухорукова С.С., Гудина В.И. 1969. Некоторые условия образования осадков и распределение фораминифер в плейстоцене севера Западной Сибири. В сб. «Проблемы четвертичной геологии Сибири». К VIII Конгрессу INQUA (Париж, 1969). Изд-во «Наука», М., с. 97-106.
Троицкий С.Л. 1966. Четвертичные отложения и рельеф равнинных побережий Енисейского залива и прилегающей части гор Бырранга. М., Изд-во «Наука», 207с.
Троицкий С.Л. 1969. Общий обзор морского плейстоцена Сибири. В сб. «Проблемы четвертичной геологии Сибири». К VIII Конгрессу INQUA (Париж, 1969 г.). Изд-во «Наука», М., с. 32-43.
Популярно о кварцевом песке
- Что такое кварцевый песок?
- Область применения кварцевого песка огромна!
- Классификация кварцевых песков в Российской Федерации
- Кварцевые пески в Санкт-Петербурге и области
- Зачем сушат кварцевый песок?
- Компания Ремикс на рынке сухого песка Северо-Запада
Что такое кварцевый песок?
Песком называют материал, состоящий из зерен горных пород размером до 2,5 мм. На планете существует огромное множество песков, каждый из которых обладает уникальным составом и свойствами. Белыми известняковыми и коралловыми песками покрыты тропические пляжи, красные гранатовые пески состоят из частиц граната и встречаются на всех континентах, черные магнетитовые пески имеют вулканическое происхождение.
Наиболее распространен на земле кварцевый песок, возникший при разрушении кристаллов кварца, одного из основных минералов земной коры.
Гексагональная кристаллическая решетка кварца, образованная молекулами оксида кремния, определяет физико-химические свойства кварца и, соответственно, кварцевого песка. Прочность, твердость, химическая инертность, высокая температура плавления, диэлектрические свойства делают кварцевый песок незаменимым материалом для человечества.
Кварцевые пески в зависимости от содержания примесей и происхождения различаются цветом, химическим и фракционным составом, формой частиц. Эти характеристики песков, также как и метод его добычи, определяют цену кварцевого песка и сферу его использования.
Область применения кварцевого песка огромна!
Его используют в водоочистных бытовых и промышленных фильтрах, для производства стекла и керамики, бетона, строительных смесей, при строительстве зданий и дорог, спортивных и детских площадок, при проведении коммуникаций и дренажных работ, для пожаротушения, для пескоструйной чистки разнообразных поверхностей, начиная с зубов и заканчивая станами и металлоконструкциями мостов. Кварцевый песок является частью нашей жизни, ее необходимой составляющей.
Классификация кварцевых песков в Российской Федерации
В России строительный кварцевый песок относят к нерудным материалам и характеризуют в соответствии с ГОСТом 8736-93.
В зависимости от происхождения строительные пески подразделяют на горный, карьерный, намывной, речной и морской кварцевые пески. Горный и карьерный пески, содержащие глину, пыль и камни, в основном, используют при строительстве дорог, засыпке коммуникационных и дренажных котлованов. Намывные, речные и морские кварцевые пески, прошедшие водную обработку, отличаются чистотой и отсутствием пыли и глины, что позволяет успешно применять их в качестве наполнителя в строительных и отделочных работах.
При выборе кварцевого песка для определенных нужд большое значение имеет форма частиц песка. Например, частицы морских песков часто отличаются округлой формой, что ограничивает их применение при пескоструйной очистке поверхностей, где песок выступает в качестве абразивного материала. В то же время округлая форма частиц для некоторых видов строительных смесей является преимуществом.
Наиболее универсальным кварцевым песком, подходящим для всех строительных работ, считают речной песок. Целесообразность его использования зависит от близости месторождения и цены.
По классу крупности кварцевые пески делят на крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Крупные пески наиболее востребованы для пескоструйных работ и водяных фильтров. Мелкие пески служат наполнителем в тонких штукатурках, шпаклевках и затирках, применяются для декоративной пескоструйной отделки зеркал, чистки декоративных металлических поверхностей.
Отдельными группами классифицируются формовочные и стекольные пески. В маркировке таких песков указывается содержание глинистых, оксида кремния и окислов железа и щелноземельных металлов. От состава пески зависит возможность его применения в литейном и стекольном производстве.
Кварцевые пески в Санкт-Петербурге и области
Вокруг Санкт-Петербурга расположены карьеры, где добывают кварцевые пески с различным модулем крупности и химическим составом. Помимо карьерных песков Ленинградская область богата речными и морскими песками, которые обеспечивают потребности строительства, водоочистки и других городских нужд.
Зачем сушат кварцевый песок?
Сушка кварцевого песка является первым необходимым этапом подготовки песка для дальнейшего использования. Помимо самой сушки в этом производственном цикле происходит чистка песка от камней, глины и пыли.
Следующим важным этапом производства является фракционирование сухого кварцевого песка или деление песка по зерновому составу. На российском рынке востребованы все фракции песка. Песок с размером зерна более 1,25 мм используют для проведения пескоструйной чистки поверхностей и наполнения бытовых и промышленных водяных фильтров при очистке сточных вод, средние от 0,63 до 2 мм и мелкие до 0,63 мм фракции применяют при производстве сухих строительных смесей. В последние годы активно стал развиваться рынок декоративных промышленных полов и ландшафтного дизайна, где применяют окрашенные кварцевые пески с разным размером частиц.
Компания Ремикс на рынке сухого песка Северо-Запада
В Санкт-Петербурге и Ленинградской области крупнейшим производителем сухого кварцевого песка является компания РЕМИКС. Производство сухого песка было организовано в 2002 году. В настоящее время на предприятии работают несколько высокопроизводительных установок по сушке и фракционированию песка.
Компания РЕМИКС поставляет сухой фракционированный кварцевый песок производителям сухих строительных смесей Петербурга, компаниям, занимающимся пескоструйными работами, для водоочистных сооружения и фильтров, для строительства вертолетных площадок, стадионов, футбольных полей, теннисных кортов и беговых дорожек.
Мы постоянно ищем новые сферы применения сухого кварцевого песка. Одним из перспективных направлений деятельности предприятия является полимерное окрашивание песков. Мы предлагаем цветные фракционированные пески в широкой цветовой гамме для устройства промышленных полов, ландшафтных работ и детского творчества.
Как вам статья?
Спасибо за ваш отзыв
Наш канал наВиды песчаного грунта, его характеристики и особенности
Особенность песчаных грунтов состоит в том, что в нем преобладают частицы, состоящие из одного минерала, их размер варьируется от 0,05 до 2 миллиметров. Содержание частиц глины в песчаном грунте составляет не более пяти процентов. При отсутствии влаги они, по сути, характеризуются как обычные сыпучие тело, а если становятся влажными, то образуют низкий уровень связности. Некоторые виды песков, если в них попадет вода, будут обладать гидрофильными свойствами, т.е. слабо отдавать воду. Они называются плывунами.
Основные отличия песков с инженерно-геологической точки зрения (сопротивление сдвигам и способность к пропусканию воды) могут широко варьироваться в зависимости от отсутствия или наличия в них частиц пыли и гравийно-галечниковых крупиц, а помимо этого, он величины самих частиц песка. Так что характеристики, отличающие одни виды песчаных грунтов от других, используются для того, чтобы разделить их на виды, благодаря чему разделены чистые, пылевые и гравелистые пески. Помимо этого, к песчаным грунтам можно отнести легкие супеси, которые отличаются преобладанием крупиц песка, а количество глинистой фракции равняется трем-пяти процентам.
Песок распространен практически везде. Пользуясь данными исследователей, участки, в которых наличествуют супесчаные грунты и пески, в Российской федерации образуют площадь практически в два миллиона квадратных километров, из которых около полумиллиона находятся в центральной части России. Песочные массивы в Казахстане составляют площадь в миллион квадратных километров.
Структура песков
Структура гранул песка в высшей степени многообразна. Его отличия зависят от положения тектонических плит, строения веществ, входящих в состав песка, природно-климатическими условиями, от минералогического состава. Пески крупной формы, среднекрупные, гравелистые, имеют широкое распространение в районах складок гор, где они находятся в разрезах отложений разного генезиса. Такие пески в большом количестве представлены в районах движения устойчивых блоков континентальной земной коры и в метаморфических частях фундамента платформ. Среди старых плит, но в большей степени среды молодых блоков земной коры, наибольшее распространение получили более рассеянные виды песков – мелкодисперсные, пылеватые, а также имеющие средний размер песчинок. В данной местности пески по составу обладают большей грубостью, и располагаются в моренных и флювиогляциальных отложениях, и образованных благодаря ним аллювиальным размывам, и озерным и морским образованиям. В толще отложений, формирующихся постоянными водными потоками (аллювиальных отложениях) такие виды песков часто находятся в самом низу разреза (т.н. фации перлювия), а верхние слои составляют более однородные мелкие, пылевые и средние пески (т.н. русловая фация, а также пойменная фация.)
То, из чего состоят гранулы песков, зависит от их генезиса, что наглядно показывается в аккумуляции и пределах единой области сноса. Например, во многих областях, которые подверглись в четвертичный геологический период оледенению, самыми грубыми по свойствам будут водно-ледниковые пески. Пески, имеющие более молодой возраст (аллювиальные), образованные в результате переотложений и размываний реками более старых флювиоглянцевых песков, представляют собой ярко выраженную дисперсную гомогенную структуру. Пески, сформировавшиеся в месте дельт рек (прибрежно-морские), состоят из еще более мелких частиц.
Процент однородности относительного содержания частиц в песке может широко варьироваться, причем даже внутри одной толщи песка (а также в разрезе). Большее единообразие приходится на морские пески, и те, которые содержатся в эоловых отложениях, так что они являются в равной мере монодисперсными. Песок с таким составом также может встречаться в отложениях, сформировавшихся постоянными водными потоками рек, находящихся в равнинах.
Полидисперсные виды песков присутствуют в слоях разных отложений, которые сформированы в горных районах.
Для нескольких видов песчаных грунтов, которые образовались благодаря водным потокам, свойственно повышение уровня дисперсности в зависимости от того, насколько они далеко находятся от источника снова. Характерный пример – аллювиальные пески.
Минеральный состав песков
Минеральный состав песков тоже разнороден, в нем присутствуют многие минералы, но стоит выделить несколько, количество которых значимо в процентном соотношении: хлориты – 1%, доломит – 3%, кальцит – 7%, полевые шпаты 8%, кварц (который, кстати, является самым распространенным минералом на Земле) – 70%, на долю других минералов приходится 11%. Эта статистика показывает, что песок состоит в основном из кварца и полевых шпатов, из этого следует, что такие пески наиболее широко распространены.
В Российской федерации в подавляющей части мест в песчаных грунтах содержится относительно мало солей (легкорастворимых и среднерастворимых), их содержание не превышает одной сотой процента. Хотя в районах, находящихся на юге страны, пески с высоким содержанием соли (более 0,3% легкорастворимых солей) встречаются довольно часто, и представлены в основном морскими и континентальными образованиями. В слоях пролювиальных, аллювиальных, и прочих видах песков большое количество соли получилось благодаря континентальным засолениям, вызванным увеличением уровня подземных вод (ввиду антропогенных или естественных причин).
Стоит отметить, что во многих случаях в песках в различном процентном отношении содержится железо (до нескольких процентов). Железо в составе песков будет либо первичным (появившимся в результате разрушения метаморфических и магматических пород), либо вторичным (образованным в результате почвообразования и выветривания), оно присутствует в закисной и окисной форме.
Также в песках центрального и северных регионов страны могут быть остатки растительного происхождения (в основном не более 3%, но может доходить до 10% и даже больше, в таком случае к названию песка добавляется «с примесью растительных остатков»).
Содержание воды в песках
Уровень влаги в песках разнится от одного-двух процентов до тридцати. Верхние слои песка содержат мало влаги, в районе 1-5%. При капиллярном увлажнении содержание влаги сильно увеличивается, плоть до 30% на уровне подземных вод. Обычно влага в песках не содержит солей, однако в аридных районах воды часто насыщены минералами. Кроме того, высокое содержание минералов характерно для подземных вод, находящихся среди песков, что характерно, например, для морских берегов. По физическому состоянию вода, присутствующая в песках, а также легких супесях, может быть отнесена к гравитационной и капиллярной.
Что такое супесь и где используется
Супесь — это состав из глины и песка. При этом содержание глины находится в пределах от 3 до 10% от всей массы. Из всевозможных глинистых грунтов супесь является самым непластичным материалом. Супесь отличается от суглинка низкой несущей способностью и пористостью, а от песка — тем, что лучше держит форму и имеет связывающие свойства.
Виды супеси:
- текучая супесь;
- пылеватая супесь;
- крупнопесчаная и мелкопесчаная;
- пластичная супесь.
В супеси мелкопесчаной содержание легких песчаных частиц преобладает и составляет более 50%, а размер их может достигать 0,25 мм. В крупнопесчаной супеси зерен песка обычно меньше 20%. Пылеватые супеси имеют от 20% до 50% песка в своем составе.
Свойства супеси и область ее применения
Добыча супеси происходит в природных карьерах или как результат копания траншей и котлованов. Этот материал используется в производстве строительной керамики, для возведения насыпей, в строительстве грунтовых дорог. Когда требуется хорошая вязкость и небольшая пластичность – супесь незаменима.
Минералогический состав определяет вид супеси. В песчаных и пылеватых супесях в основном преобладает кварц, а в глинистых – глинистые минералы и каолинит.
Помимо супеси, существует также различные виды грунтов: песчаник, почва, торф, суглинок. В зависимости от необходимых работ, применяют тот или иной грунт. Нужно уделить особое внимание составу грунта при закладке фундамента, так как от этого будут зависеть эксплуатационные качества строящегося объекта и его надежность. Грунт следует укреплять, если в нем обнаружено большое количество супеси. При закладке грунтовых дорог на поверхность засыпают супесь, которая поможет защитить покрытие от размокания из-за влаги и «связать» его.
Супесь объединяет качества глины и песка, поэтому она характеризуется низким уровнем пыльности и хорошей рассыпчатостью. Такие свойства материала востребованы при засыпке болот и при возведении грунтовых дорог. Использование супеси позволит снизить затраты, так как этот материал стоит дешевле глины или песка.
Из чего состоит песок
Песок обычно состоит из минеральных зерен. Здесь вы найдете сообщение о песчано-образующих минералах. Сам по себе песок не является минералом. Это осадок, похожий на глина, гравий и ил. Самый распространенный песчано-образующий минерал — кварц. Для этого есть две веские причины.
Песок пустыни, состоящий почти исключительно из округлых зерен кварца. Образец песка взят из пустыни Сахара (Эрг Мурзук), Ливия. Ширина обзора 15 мм.
Во-первых, кварц — очень важный породообразующий минерал.Встречается во многих магматических породах, особенно в граните. Это также очень распространенный компонент многих метаморфических горных пород (кварцит, почти не содержащий ничего, кроме кварца). И, наконец, кварц — основной компонент осадочных пород, особенно песчаника. По мере того, как эти породы выветриваются и распадаются, кристаллы кварца высвобождаются в виде песчинок. Еще одна причина, по которой кварц так широко распространен в песке, — это его исключительная устойчивость к атмосферным воздействиям. Слабокислая дождевая вода не растворяет ее эффективно, и она также довольно устойчива к истиранию.
Несмотря на все это, кварц очень редко является единственным компонентом песка. Сопровождается очень многими минеральными видами. Первая группа из них находится в песке, потому что их просто очень много в скалах. Вторая группа пескообразующих минералов почти никогда не встречается в изобилии в качестве породообразующих минералов, но они, как и кварц, очень устойчивы, и поэтому их концентрация в песке со временем медленно увеличивается.
Первая группа включает такие широко распространенные минералы, как полевой шпат (более 50% земной коры состоит из полевых шпатов), пироксен (11% коры) и амфибол (5%).Все они представляют собой группы минералов с различным химическим составом, в отличие от кварца, который представляет собой единый минерал с определенным и очень простым химическим составом (SiO 2 ). Эти минералы при воздействии выветривания относительно быстро распадаются и в основном становятся частицами глины. Если мы представим гранит, типичную и широко распространенную магматическую породу, примерно одна треть его состоит из кварца, а две трети — из полевого шпата. Когда гранит распадается, кварц превращается в песчинки, а полевой шпат — в глину.Именно по этой причине у нас так много этих двух отложений и их обычно неприятная смесь с водой, которую мы называем грязью.
Вторая группа состоит из песчаных минералов, которые не имеют большого значения в породах, но остаются в песчаной фракции очень долгое время. Такими минералами являются, например, циркон, турмалин и рутил. Вот некоторые пескообразующие минералы: оливин (наименее устойчивый), пироксен, андалузит, силлиманит, амфибол, эпидот, сфен (титанит), кианит, ставролит, хлорит, шпинель, гранат, апатит, рутил, турмалин, циркон.Оливин распадается так быстро, что мы не знаем консолидированных отложений старше четвертичного периода (последние несколько миллионов лет), которые содержат его, в то время как зерна циркона — самые старые минералы, когда-либо обнаруженные на Земле. Некоторые из них почти такие же старые, как сама Земля.
Тяжелый минеральный песок из Шри-Ланки, содержащий множество различных минералов. Ширина обзора 20 мм.
Песок — очень универсальная смесь. В его составе есть нечто большее, чем просто минеральные зерна. Третья большая и разноплановая группа — это каменные обломки.Это просто камни размером с песчинки. Обычные частицы горных пород в песке — это базальт, гранит, сланец, песчаник и известняк, которые также являются очень распространенными типами горных пород. Таким образом, мы можем сделать вывод, что камень или обломки горных пород являются признаком того, что конкретный образец песка не очень зрелый. В противном случае у горных пород было бы достаточно времени, чтобы распасться на отдельные минералы.
Этот образец песка состоит из вулканического стекла (фрагментов горных пород) с пляжа Пуналуу, Гавайи.Ширина обзора 20 мм.
Четвертым важным компонентом многих типов песков являются биогенные фрагменты. Многие морские организмы строят твердые раковины или раковины, которые после смерти этих организмов превращаются в частицы песка. Наиболее распространенными продуцентами песка являются фораминиферы, двустворчатые моллюски (моллюски), брюхоногие моллюски (улитки), кораллы, морские ежи и т. Д. Они обычны в теплой морской воде низких широт, но многие виды существуют и в более холодной воде. В некоторых регионах они настолько распространены, что большинство пляжей почти полностью состоит из этих биогенных фрагментов.
Коралловый песок с Бермудских островов. Розовые фрагменты принадлежат фораминиферам. Кораллы светлые. Есть также моллюски и даже ехиноиды (хребет морского ежа внизу слева). Ширина обзора 32 мм.
Пятый компонент песка — это искусственные или искусственные предметы, такие как осколки стекла и бетона, а также пластмассовые гальки. Нам определенно не нравится растущее присутствие таких типов песка, хотя я должен сказать, что некоторые стеклянные пески с бывших свалок довольно красивы и определенно ценятся как диковинка для многих сборщиков песка.
Песок, состоящий из каменных фрагментов и округлых кусочков цветного стекла. Стеклянный пляж, Кауаи, Гавайские острова. Ширина обзора 20 мм.
Петтиджон Ф. Дж., Поттер П. Э. и Сивер Р. (1973). Песок и песчаник. Springer.
Сивер Р. (1988). Песок, 2-е издание. W H Freeman & Co.
Sand Minerals — Sandatlas
Песок представляет собой смесь различных материалов. Подробнее читайте в посте Что такое песок. Вот обзор минералов, которые являются наиболее распространенными составляющими песка.Большинство минералов могут встречаться где-то в виде песчинок. Итак, нужно ли нам покрывать здесь тысячи минералов? Нет, нам действительно нужно знать менее 50 из них, чтобы иметь достаточно хороший обзор всех вероятных возможностей. Другие минералы в песке встречаются редко или встречаются только в определенных местах. Идентификация минералов намного проще, если вы знаете, каков диапазон возможностей. Следующий список минералов в песке поможет вам в этом.
Кварц
Нет другого важного минерала в песке, чем кварц.Он действительно почти везде и в большинстве случаев составляет основную массу песочного состава. Чистый кварц прозрачен, но кварц может иметь почти любой цвет. Зерна обычно округлые, и они могут быть покрыты очень мелким гематитовым пигментом, который придает им вид ржавчины. Почему кварц так часто встречается в песке? Это широко распространенный породообразующий минерал, который также чрезвычайно устойчив к атмосферным воздействиям. Кварц не имеет спайности. Таким образом, мы никогда не видим плоских поверхностей на свежих трещинах зерен. Камни, содержащие много кварца, — это песчаник, кварцит, гнейс, гранит и многие другие.
Халцедон
Халцедон состоит из микрокристаллического кварца и моганита (между ними есть небольшая структурная разница). Он настолько мелкозернистый, что отдельные кристаллы невозможно увидеть невооруженным глазом. Даже световой микроскоп здесь не поможет. Халцедон образуется при кристаллизации силикагелей. Это обычный цементирующий материал в осадочных породах. Черт (тип породы) представляет собой мелкозернистый микрокристаллический кварц (может также содержать моганит).
Санидин
Санидин — один из полевых шпатов, которые являются очень важными породообразующими минералами.Полевые шпаты составляют более половины состава корки. Сам санидин определенно не самый распространенный среди них. Встречается преимущественно в вулканических породах (риолит, трахит, фонолит). У нас больше всего шансов встретить санидин в вулканических песках кислого состава. Санидин — один из калиевых полевых шпатов (богатых калием полевых шпатов). Другими распространенными калиевыми полевыми шпатами являются микроклин и ортоклаз, которые чаще встречаются в песке.
Ортоклаз и микроклин
Обычный калиевый полевой шпат, но он не так устойчив к атмосферным воздействиям, как кварц.Калиевый полевой шпат распадается на глинистые минералы. Отличить полевой шпат от кварца может быть довольно сложно, но обычно они кажутся более глыбовыми. Зерна полевого шпата могут иметь плоские поверхности скола и часто проявлять признаки выветривания. Калиевый полевой шпат обычно бывает белого, желтого или розового цвета. Микроклин обычно образуется глубже в коре, чем ортоклаз, но отличить одно от другого — довольно сложная задача. Калиевый полевой шпат — важнейший строительный блок гранита.
Плагиоклаз
Плагиоклазовые полевые шпаты, безусловно, являются наиболее распространенными полевыми шпатами в целом, но их устойчивость к атмосферным воздействиям невысока.Плагиоклаз распадается быстрее, чем калиевый полевой шпат. У нас больше всего шансов увидеть плагиокальз, содержащий песок, в вулканически активных районах, где много свежего песка, богатого вулканическими минералами. Или в местах, где рядом расположены породы, богатые этим минералом (гранодиорит, тоналит). Кристаллы плагиоклаза часто имеют удлиненную форму. Обычно они разного оттенка серого цвета. Плагиоклаз — распространенный минерал в основных магматических породах (базальтах, габбро).
Мусковит и биотит
Эти минералы являются двумя наиболее распространенными разновидностями слюды.Слюду очень легко узнать, потому что она представляет собой очень тонкие и гибкие чешуйки. Иногда встречаются более крупные блоки слюды, но их можно разделить на почти бесконечное количество ультратонких слоев. Мусковит обычно бесцветен, а биотит коричневого или черного цвета. И мусковит, и биотит являются обычными породообразующими минералами. Чаще всего они встречаются в речных песках. Выдувные (эоловые) пески обычно содержат гораздо меньшее количество слюд.
Глауконит
Глауконит несколько отличается от большинства других обсуждаемых здесь минералов, потому что он не образуется из магмы и не создается в процессе метаморфизма существующих горных пород.Он образуется в процессе седиментации в виде округлых зеленых гранул в морских отложениях. Глауконит — основной компонент зеленых песков, в которых он образует смесь с кварцем.
Глиняные минералы
Сами по себе глинистые минералы не образуют песка. Их не может быть, потому что их размер недостаточно велик, чтобы считаться песком. Однако они часто присутствуют в песке в виде грязи (в мокром состоянии) или пыли (в сухом). Пляжный песок, как и эоловые отложения, обычно не содержит пыли.Пыль присутствует во многих пробах речного и особенно внутреннего песка. Большинство глинистых минералов являются продуктом выветривания полевого шпата, но многим другим обычным минералам также суждено стать глиной.
Пироксен
Пироксены являются важными породообразующими минералами, но они нестабильны в условиях выветривания. Поэтому мы обычно видим их в незрелых отложениях вулканического происхождения. Пироксены придают базальту черный цвет. Вулканические пески черные из-за пироксена и некоторых других темных минералов магматического происхождения.Самый распространенный член группы пироксенов — авгит. Не все пироксены черные. Некоторые из них красочные или прозрачные, но встречаются редко. Зерна пироксена обычно имеют удлиненную форму.
Амфиболы
Амфиболы, как и пироксены, имеют удлиненную форму и обычно имеют черный или зеленоватый оттенок. Они тесно связаны с пироксенами. Амфиболы несколько успешнее переносят выветривание и поэтому в песках не так редки. Самый распространенный амфибол — роговая обманка. Амфиболы имеют более сильный блеск, чем пироксены.Амфиболы — обычные минералы в магматических (диорит) и метаморфических (амфиболит) породах.
Пумпеллиит
Пумпеллиит, вероятно, встречается в песках чаще, чем сообщается, потому что его обычно ошибочно принимают за эпидот (эти два фактически связаны). Пумпеллиит образуется в метаморфических породах (в основном глаукофановом сланце) и гидротермально измененных основных магматических породах (базальтах). Пумпеллиит обычно зеленого или голубовато-зеленого цвета.
Эпидот
Эпидот — это не отдельный минерал.Это группа связанных желтоватых или зеленоватых минералов, но мы рассматриваем их как один минерал, потому что вам потребуются довольно сложные аналитические инструменты для более точной их идентификации. Эпидот — метаморфический минерал. Говоря это, я имею в виду, что этот минерал в виде песчинки является продуктом выветривания метаморфических пород.
Турмалин
Турмалин образуется в гранитных пегматитах. Это относительно редкий минерал в горных породах, но довольно часто встречается в тяжелой минеральной фракции большинства образцов песка из-за его чрезвычайной устойчивости к атмосферным воздействиям.Турмалин обычно черный (разновидность шёрл), хотя он может быть коричневым (дравит) или красочным (эльбаит). У турмалина отсутствует спайность. Хотя турмалин кажется черным, на самом деле он полупрозрачный. Если у вашего микроскопа есть дополнительный источник света под образцом, вы можете использовать его, чтобы увидеть, как черные зерна становятся полупрозрачными и коричневыми. Он отличает турмалин от непрозрачного ильменита, который также имеет черный цвет и внешне может быть очень похож. Однако этот метод не слишком полезен для дифференциации турмалина от пироксенов и роговых обманок.Турмалин обладает очень сильным плеохроизмом. Это свойство полезно, если у вас есть доступ к поляризационному микроскопу.
Оливин
Оливин обычно зеленый и в основном присутствует в вулканических песках. Он наименее устойчив к атмосферным воздействиям среди тяжелых минералов. Иногда эпидот ошибочно принимают за оливин. Выветрившийся оливин может быть коричневым, оранжевым или желтоватым.
Гранат
Гранат — очень распространенный тяжелый минерал (фактически группа минералов) во многих образцах песка.Большинство гранатов бывает розового, оранжевого или красного цвета. Гранаты имеют изометрическую кристаллическую структуру, что означает, что они очень редко бывают удлиненными. Гранаты образуются как в метаморфических (сланцы, амфиболиты, эклогиты), так и в магматических (некоторые граниты, перидотиты) породах. Когда песок содержит большое количество граната, он обычно также содержит эпидот и магнетит. Некоторые гранаты (пироп) являются полезными индексными минералами при поиске алмазоносных кимберлитовых трубок. Зерна ставролита (более глубокий красный цвет) могут быть ошибочно идентифицированы как гранаты.
Силлиманит
Силлиманит — метаморфический минерал. Встречается преимущественно в сланцах и гнейсах. В меньших количествах он может присутствовать в некоторых гранитах как акцессорный минерал. В виде песчинки он обычно сопровождается другими метаморфическими минералами, такими как кианит, ставролит, слюда и гранат. Обычно он бесцветный или светло-коричневого цвета. Зерна силлиманита преимущественно удлиненные.
Кианит
Кианит тесно связан с силлиманитом. Эти два вместе с андалузитом имеют одинаковый химический состав, но различаются по структуре.Кианит бывает синего или серого цвета с лезвиями. Это также метаморфический минерал, такой как силлиманит.
Ставролит
Ставролит — это метаморфический минерал из средних метаморфических пелитовых (материнские породы содержат много глины) пород, таких как кианит, силлиманит и гранат. Все они содержат большое количество алюминия. Когда эти минералы присутствуют в песке, вы можете с высокой степенью уверенности сказать, что этот песок является продуктом выветривания метаморфического ландшафта. Ставролит бывает коричневого или красновато-коричневого цвета.
Титанит (сфен)
Титанит нигде не встречается в изобилии, но он присутствует в небольших количествах во многих в основном плутонических (образованных глубоко внутри земной коры, а не вулканических) изверженных и некоторых метаморфических породах. Часто ассоциируется с биотитом и роговой обманкой. Он не очень богат в составе песка, но иногда можно найти характерные зерна клиновидной формы, которые могут иметь различный цвет.
Топаз
Топаз — редкий, но довольно твердый минерал (номер восемь по шкале Мооса).Большинство зерен топаза кристаллизовалось из магмы. Определить топаз — непростая задача. Я почти уверен, что большинство кристаллов топаза ошибочно идентифицируются и не рассматриваются как обычный кварц. Топаз обычно бесцветен.
Циркон
Циркон — один из самых стойких минералов. Древнейшие кристаллы циркона почти так же стары, как сама Земля. Эти кристаллы — самый старый из известных нам земных материалов. Метеоритный материал старше, но имеет внеземное происхождение. Кристаллы циркона обычно очень маленькие и удлиненные.Обычно они прозрачные и содержат включения. Их легко идентифицировать при использовании большого увеличения и освещения снизу образца. Цирконы очень устойчивы, но со временем они, как правило, частично разрушаются внутренним излучением. Они содержат небольшое количество урана, который может замещать цирконий в кристаллической структуре. Этот факт делает зерна циркона очень ценными для геологов как геологические хронометры.
Апатит
Апатит в небольших количествах присутствует во многих магматических и метаморфических породах.Это также важный биоминерал. Например, ваши зубы в значительной степени состоят из этого минерала. Кристаллы апатита обычно имеют удлиненную форму, бесцветные или бледные оттенки голубоватого, зеленоватого или желтоватого цвета.
Монацит
Монацит — магматический и метаморфический минерал. Зерна монацита обычно очень мелкие и их нелегко обнаружить. В основном они бледно-желтые или бесцветные. Монацит — ценный минеральный ресурс. Его добывают, потому что он содержит некоторые редкие и ценные химические элементы (церий, лантан, торий).
Xenotime
Xenotime относится к монациту. Он также ценится из-за его редкого компонента (иттрия) и некоторых других ценных элементов, которые могут заменить иттрий в кристаллической структуре ксенотима. Ксенотим — магматический и метаморфический минерал, как и большинство других описанных здесь минералов. Он устойчив к атмосферным воздействиям и часто встречается в тяжелой минеральной фракции песков, хотя его часто ошибочно принимают за циркон. Ксенотим имеет удлиненную форму и обычно бесцветен, желтого или светло-коричневого цвета.
Рутил
Рутил встречается в небольших количествах в магматических и метаморфических породах. Это обычный тяжелый минерал в песке, потому что он очень устойчив к погодным условиям. Рутил красновато-коричневый, обычно удлиненный. Легче заметить, когда образец освещен снизу. Рутил — это оксид титана. Его добывают из-за содержания титана.
Анатас
Анатаз имеет тот же состав, что и рутил. Он также устойчив к атмосферным воздействиям и происходит из магматических пород или гидротермально измененных жил.Анатаз очень похож на рутил. Он также в основном темно-коричневый.
касситерит
Касситерит — оксид олова. Касситерит происходит из магматических пород или гидротермально измененных жил. Касситерит обычно коричневый, но его нелегко идентифицировать. Некоторые зерна могут быть характерными двойниками (локтевые двойники). Касситерит может быть очень похож на рутил.
Корунд
Корунд — очень твердый минерал (номер 9 по шкале Мооса). Он широко распространен, но нигде не встречается.Корунд образуется в магматических и метаморфических породах. Кварц обычно не сопровождается, поскольку корунд образуется в условиях дефицита кремнезема (кварц — это оксид кремния — продукт кристаллизации избыточного кремнезема). Корунд может быть окрашен в разные оттенки. Синий корунд еще называют сапфиром. Красный корунд — рубиновый. Зерно корунда обычно привлекает внимание своим необычным цветом.
Гематит
Гематит на самом деле является очень распространенным компонентом многих песков и песчаников, но чаще всего не в виде крупных зерен размером с песок.В основном это очень мелкозернистый пигмент на поверхности других зерен. Гематит придает многим песчаникам красновато-ржавый оттенок. Такой гематитовый пигмент откладывается из грунтовых вод, движущихся в поровом пространстве песчаных отложений. Но более крупные зерна гематита встречаются и в тяжелой минеральной фракции песка.
Ильменит
Ильменит — широко распространенный акцессорный минерал во многих магматических и метаморфических породах. Он непрозрачный, имеет черный металлический цвет. Он слабомагнитен из-за срастания магнетита.Зерна ильменита имеют несколько таблитчатую форму. Ильменит добывается из-за содержания в нем титана.
Магнетит
Магнетит легко идентифицировать, потому что он очень магнитный. Зерна магнетита обычно мелкие и изометричные. Некоторые зерна могут иметь хорошо развитые октаэдрические грани кристаллов. Магнетит происходит из магматических и метаморфических источников.
Хромит
Хромит имеет ту же кристаллическую структуру, что и магнетит, но обладает только слабым магнитным действием. Хромит образуется в ультраосновных магматических породах.Хромит — это руда хрома.
Я не упомянул многие минералы, которые вы, вероятно, видели в виде песчинок. Даже в моей собственной коллекции есть много образцов песка, которые почти полностью состоят из минералов, даже не упомянутых здесь. Эти образцы — диковинка. Я почти уверен, что вы можете прогуляться по береговой линии всего мира в поисках голубого содалитового песка, не найдя его, если только вы не посетите определенные шахты или карьеры. Некоторые минералы, такие как арагонит и кальцит, являются очень распространенными компонентами биогенных песчинок, но обычно не встречаются в виде отдельных кристаллов, образующих песок.Гипс образует красивые белые песчаные дюны в Нью-Мексико, но обычно не присутствует в песке.
Дир, В. А., Хоуи, Р. А. и Зуссман, Дж. (1996). Введение в породообразующие минералы, 2-е издание. Прентис Холл.
Что такое песок | Пляж песок
Песок — это сыпучий зернистый материал, покрывающий пляжи, русла рек и пустыни мира.
Состоящий из различных материалов, которые различаются в зависимости от местоположения, песок бывает разных цветов, включая белый, черный, зеленый и даже розовый.
Наиболее распространенным компонентом песка является диоксид кремния в виде кварца. Сухопутные массивы Земли состоят из горных пород и минералов, включая кварц, полевой шпат и слюду.
Процессы выветривания — такие как ветер, дождь и циклы замерзания / оттаивания — разрушают эти породы и минералы на более мелкие зерна.
В отличие от некоторых других минералов, кварц твердый, нерастворимый в воде и плохо разлагается в результате процессов выветривания. Ручьи, реки и ветер переносят частицы кварца на берег моря, где кварц накапливается в виде светлого пляжного песка.(Хотя континентальный песок состоит в основном из кварца, он также содержит кусочки полевого шпата и другие фрагменты горных пород.)
Тропические острова, такие как Гавайские острова, не имеют богатого источника кварца, поэтому песок на них разный. локации. Пляжный песок на тропических островах часто выглядит белым, потому что он состоит из карбоната кальция, который образуется из раковин и скелетов морских организмов, живущих на рифах, включая кораллы, моллюсков и микроорганизмы, называемые фораминиферами.
Песок образуется при разрушении рифа под действием механических сил, таких как волны и течения, или биоэрозии, вызванной пасущимися рыбами, ежами и другими морскими обитателями.Знаменитый розовый песок Бермудских островов также состоит из эродированного карбоната кальция; красный цвет песок приобретает из-за обилия красных фораминифер, Homotrema rubrum .
На тропических пляжах также может быть черный песок, состоящий из черного вулканического стекла. Иногда эрозионные силы отделяют минеральный оливин от других вулканических фрагментов, что приводит к пляжам с зеленым песком, таким как пляж Папаклеа на Гавайях.
На удивление мало известно о происхождении обильного песка в крупнейших пустынях мира.Исследования показывают, что пустыня Сахара когда-то была пышной растительностью, прежде чем изменение климата превратило ее в пустыню, часть которой покрыта песком. С другой стороны, песок в пустыне Намиб на юге Африки мог быть унесен ветром из Оранжевой реки в Южной Африке.
Следите за сообщениями Джозефа Кастро на Twitter. Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .
Все, что вы когда-либо хотели знать о пляжном песке
Лето не было бы полным без поездки к песчаным берегам океана, залива, озера или реки.По мере того, как песок попадает между пальцами ног, вы можете задаться вопросом, почему пляжи — это характерные песчаные участки и почему песок выглядит и ощущается именно так.
И опять же, вы не могли — вы пришли на пляж не для того, чтобы думать , не так ли? Но для тех, кто задается вопросом, песчаный пляж — это, по сути, место, где собраны измельченные, выветренные камни вместе с некоторыми фрагментами обитающих в панцирях существ и другой биотой, подброшенные волнами и в виде осадка с внутренних районов.
«Песок — это в основном материал, который вы получаете при разрушении горных пород, когда они выветриваются и разлагаются в течение сотен тысяч и миллионов лет», — сказал Джефф Уильямс, почетный ученый США.С. Геологическая служба Научного центра Вудс-Хоул. [Галерея потрясающих песков: Радуга пляжей]
Песок измельчает
Не каждый каменный минерал одинаково долговечен. Таким образом, со временем процесс выветривания дает определенные общие составы для песка, поскольку более прочные материалы сохраняются.
«Некоторые минералы очень нестабильны и разлагаются, в то время как другие, такие как полевой шпат, кварц и роговая обманка, более стабильны», — сказал Уильямс. «Это более твердые и устойчивые минералы, поэтому они, как правило, остаются позади.«
Эти минералы — изобилие в земной коре — в измельченной форме составляют множество песчаных частиц, составляющих пляжи.« Вероятно, наиболее распространенным составом будет кварцевый песок с небольшим количеством полевого шпата », — сказал Уильямс.
Эта минеральная формула дает пляжи с типичным «пляжным» цветом лица светло-коричневого цвета, которые можно найти во многих местах континентальной части Соединенных Штатов и в других местах. «Окрашивание кварца железом и оксид железа на полевом шпате придают песку желтовато-коричневый или коричневатый цвет, но это сильно различается », — сказал Уильямс LiveScience.
Эта фотография прекрасного пляжа Пфайффер в Биг-Суре, штат Калифорния, была сделана 12 июня 2010 года. Песок приобретает сливовый цвет из-за частиц марганцевого граната. Мариуш Юргилевич / Dreamstime Действительно, каждый пляж является продуктом своего региона и местная среда и, соответственно, единственная в своем роде. [На фотографиях: 10 лучших пляжей 2013 года]
«Песок на каждом пляже похож на отпечаток пальца — он уникален для конкретного пляжа, на котором он находится», — сказал Уильямс. «Уникальный состав, цвет и размер зерна песка являются результатом исходных пород, из которых он произошел, но также и результатом прибрежных процессов, которые изменяют песок в течение длительного периода времени.»
Примеры этих процессов включают типы волн и течений в определенной области, а также историю уровня моря на этом конкретном побережье.
Песчаная радуга
Все эти переменные смешиваются, чтобы создать совершенно разные пляжи Например, во Флориде, отмечает Уильямс, песок часто бывает очень белым из-за высокого содержания кварца над полевым шпатом и роговой обманкой.
Дальше на юг вокруг Майами песок также имеет довольно белую окраску. но по совершенно другой причине: значительное количество песчинок состоит из карбоната кальция или крошечных кусочков осколков морских обитателей.
В тропических регионах больше этого песка, полученного из ракушек, чем в регионах с умеренным климатом, где песок в основном основан на кремнеземе в форме кварца.
Уильямс указал на еще несколько интересных примеров. «На многих пляжах Бермудских островов есть не только белый песок, но и частицы песка розового или красноватого цвета», — сказал он. Происхождение этой знаменитой окраски — останки крошечных одноклеточных существ, называемых фораминиферами, с розовыми или красноватыми панцирями.
Между тем, Гавайи хорошо известны своими пляжами с черным песком, образованными темными вулканическими породами.Некоторые пляжи на Большом острове Гавайев даже имеют зеленоватый оттенок благодаря наличию минерального оливина.
Старый пляж, новый пляж
В качестве последней мысли о песке примите во внимание тот факт, что песок на большинстве наших пляжей, особенно на восточном побережье и побережье Мексиканского залива, довольно старый: около 5000 лет назад, сказал Уильямс. В настоящее время очень мало нового песка достигает побережья из континентальной части, как это было раньше.
Строительство дорог, плотин и т. Д. Является одной из причин.«Развитие вдоль береговой линии как бы препятствует транспортировке песка из внутренних районов к побережью», — сказал Уильямс.
Другой важной причиной является общее повышение уровня моря за последние примерно 12000 лет, которое привело к затоплению речных долин и созданию крупных устьев, таких как Чарльстонская гавань, Чесапикский залив, Делавэрский залив и река Гудзон. Уильямс объяснил, что эти эстуарии задерживают потенциальный песок еще до того, как он достигнет побережья.
В связи с этим, эрозия пляжей, особенно после сильных штормов, часто требует проектов по ремонту или восстановлению пляжей.Песок выкапывается из оффшора и откладывается на береговой линии для восстановления утраченной недвижимости.
Уильямс отметил, что эти проекты, хотя и часто успешны, должны иметь дело с различными характеристиками песка, который можно получить даже в очень близких окрестностях. «Вы должны уделять особое внимание эстетике», — сказал Уильямс. «Людям нравится иметь на пляже такой же материал, как и на родном пляже».
Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .Оригинальная статья на LiveScience.com .
Минеральные пески | Геонауки Австралия
Что такое минеральные пески?
Кристалл рутила в кварце. R23670. Источник: Geoscience Australia
.Большая часть песка на пляже состоит из зерен минерального кварца (SiO 2 ). Минеральные пески — это старые пляжные, речные или дюнные пески, которые содержат концентрации важных минералов, рутила, ильменита, циркона и монацита. Эти «тяжелые» минералы имеют относительную плотность от 4 до 5.5 г / см 3 и намного тяжелее обычных песчаных минералов, таких как кварц, плотность которого составляет около 2,65 г / см 3 . Гранат, магнетит, сапфир, алмаз и ставролит также добываются из некоторых месторождений минерального песка.
Как образуются минеральные пески?
Рутил, ильменит, циркон, гранат, магнетит, алмаз и монацит — твердые минералы, устойчивые к атмосферным воздействиям. Все они изначально росли в виде кристаллов в магматических породах, таких как гранит или базальт, и в некоторых метаморфических породах.За миллионы лет эти скалы подверглись выветриванию и эрозии. Более твердые минералы, включая кварц, были смыты в море сильными дождями и быстрыми потоками.
Затем минералы были унесены волнами обратно на пляж. Волны поднимались и опускались на пляж, они уносили с собой более легкие зерна кварца обратно в море, оставляя зерна тяжелых минералов на пляже. Ветер также помог сконцентрировать тяжелые минералы, сдув более легкий кварцевый песок.Эти процессы повторялись много раз на протяжении миллионов лет, в результате чего на пляже образовалось большое месторождение минерального песка.
По мере того, как уровень моря повышался и понижался за геологическое время, береговая линия также перемещалась. Когда это произошло, отложения минерального песка были покрыты большим количеством песка и застроены или были размыты и переотложены в другом месте. Вот почему мы иногда находим отложения минерального песка на многие километры вглубь суши и, возможно, на 50 метров ниже поверхности.
Дополнительная информация о ресурсах и производстве.
песчинок со всего мира!
Песок пустыни Гоби: Зерна песка округлой формы из пустыни Гоби в Монголии. Разносимый ветром песок подвергается повторяющимся крошечным ударам, когда он отскакивает от поверхности Земли. Эти удары постепенно стирают острые выступы зерен и придают их поверхности «матовый» блеск. Ширина этого обзора составляет примерно 10 миллиметров. Фотография Сиима Сеппа, используется здесь по лицензии Creative Commons.
Оливиновый песок — пляж Папаколеа, Гавайи |
Зеленый оливиновый песок с пляжа Папаколеа, Гавайи.Белые зерна — это обломки кораллов, а серо-черные зерна — кусочки базальта. Если вы думаете, что зерна имеют «драгоценный» вид, оливин — это минеральное название драгоценного камня, известного как «перидот». Это изображение представляет собой вид размером 10 х 10 мм. Фотография Сиима Сеппа, используется здесь по лицензии Creative Commons.
Размышляя о песке
Песок — это обычный материал, который можно найти на пляжах, пустынях, берегах ручьев и других ландшафтах по всему миру. В уме для большинства людей песок представляет собой белый или коричневый мелкозернистый зернистый материал.Однако песок гораздо более разнообразен — даже за пределами пляжей с розовым песком на Бермудских островах или пляжей с черным песком на Гавайях. Это лишь некоторые из множества видов песка.
Pink Coral Sand — Bermuda |
Некоторые пляжи Бермудских островов имеют светло-розовый цвет из-за фрагментов розового коралла в песке. В песке также встречаются фрагменты моллюсков, форамов и других организмов. Это хороший пример органического песка. Это изображение представляет собой вид размером 20 х 20 мм.Фотография Сиима Сеппа, используется здесь по лицензии Creative Commons.
Что такое песок?
Слово «песок» на самом деле используется для «размера частиц», а не для «материала». Песок — сыпучий зернистый материал. с частицами размером от 1/16 миллиметра до 2 миллиметров в диаметре. Он может состоять из минерального материала, такого как кварц, ортоклаз или гипс; органический материал, такой как раковины моллюсков, фрагменты кораллов или радиолярий; или обломки горных пород такие как базальт, пемза или сланец.Там, где песок накапливается в больших количествах, он может быть литифицирован в осадочную породу, известную как песчаник.
Большинство песков образуется, когда горные породы разрушаются в результате выветривания и переносятся потоком к месту их отложения. Несколько типов образуются, когда оболочка или скелетные материалы организмов разрушаются и транспортируются. Некоторые редкие пески образуются химически из материалов, растворенных или взвешенных в морской воде.
На этой фотографии показан размер песка.Маленькие коричневые песчинки на этой фотографии — это мелкозернистый песок из Кафсаха, Тунис. Их диаметр составляет около 1/16 миллиметра — это нижний предел для зерна, которое можно назвать «размером песка». Крупное коричневое зерно родом из Уортинга, Англия. Это крупнозернистый песок диаметром около 2 миллиметров — верхний предел для зерна, который можно назвать «размером песка». Хотя все частицы песка имеют крошечный размер, существует огромный диапазон относительных размеров между самыми маленькими и самыми большими. Фотография из общественного достояния, автор Renee1137.
Вулканический песок — Санторини, Греция |
Обломки вулканических пород являются основным ингредиентом этого песка с пляжа Перисса на острове Санторини, Греция, наряду с некоторыми зернами кварца и фрагментами раковин. Фотография Стэна Зурека, использованная здесь по лицензии Creative Commons.
Необычные типы песка
На этой странице показаны фотографии нескольких видов песка, которые можно найти по всему миру. Большинство примеров здесь нетипичны.Это необычные типы песка, которые можно найти только в нескольких местах по всему миру. Эти необычные пески — продукт типов материалов, из которых они получены, методов, используемых для их транспортировки, химической среды места их осаждения и множества других факторов. Изучив эти фото, вы наверняка сделаете вывод, что песок может быть очень разнообразным и интересным материалом.
Спасибо множеству фотографов, которые поделились своими фотографиями по лицензии Creative Commons.Пожалуйста, обратите внимание на авторство в подписи к каждой фотографии. Человеку пришлось бы путешествовать по миру, чтобы получить коллекцию подобных фотографий.
Состав песка из песчаников и галечных песчаников, керн разведки угля, Геологическая служба Кентукки, Университет Кентукки
Песчаники состоят в основном из минерального кварца, а также других составляющих в различных количествах. Вариации содержания кварца влияют на цвет и твердость породы. Камни, содержащие более 90 процентов зерен кварца, имеют почти белый цвет и чрезвычайно твердые и хрупкие при ударе молотком.Многие богатые кварцем песчаники также содержат кварцевый цемент в поровых пространствах между зернами, что способствует их твердости. Когда богатые кварцем песчаники разрушаются, исследование торца керна часто выявляет сахарную текстуру, которая возникает в результате трещин по зернам, а не вокруг зерен.
Песчаники более темного цвета могут содержать дополнительные минералы, такие как полевой шпат, обломки других видов горных пород и глинистые минералы. Другие минералы придают им более темный цвет и относительную мягкость.Эти каменные песчаники обычно содержат от 40 до 60 процентов кварца.
Если песчаник имеет видимые зерна кварца, но вскипает при нанесении HCL непосредственно или на порошок, перейдите на страницу «Карбонатные цементы» для дальнейшего описания.
Сравнение цвета и трещиноватости кварцевых и каменных песчаников в керне.Существует континуум между концевыми каменными и кварцевыми разновидностями песчаников. Есть средняя группа, более темная, чем образцы, богатые кварцем, но такая же твердая.Бурильщики часто называют их «твердыми песчаниками». Эти твердые песчаники, вероятно, имеют содержание кварца от 60 до 90 процентов.
Три класса песчаника и галечного песчаника в классификации Ferm, основанной на минеральном составе или приближенных значениях минерального состава:
- 55X 75X кварц
- 56X 76X Жесткий
- 54X 74X Серый (литий)
Галечные песчаники также характеризуются типом присутствующей гальки. Чтобы определить последнюю цифру рок-кода для этой группы, перейдите на страницу Pebble Composition.