|
|||
Мазмұны
Мазмұ ны Кіріспе Тау жынысы туралы жалпы тү сінік Шө гінді тау жыныстарының пайда болу тарихы Шө гінді тау жыныстарының классификациясы Фациялық зерттеу жә не оның ерекшелігі Қ орытынды
Жер қ ыртысын қ ұ раушы минералдық бір тектес заттарды тау жынысы деп атайды. Жердің сыртқ ы қ ыртыс қ абаттары кө бінесе қ атты тастардан тұ рады. Сол себепті тау жыныстарын анайы тү сінікпен атағ анда тастар деуге болады. Тастардың жер бетіне шық қ ан айқ ын кү рделі тү рлері тауларда кездеседі. Тау жыныстары деген сө здің ө зі сол тастардың тауда кездесу тү сінігінен шық қ ан. Олай болса тау жыныстарының орнына тастaр деген тү сініктің ө зін алуғ а да болар еді. Расында петрография деген сө здің ө зі де сонан шық қ ан болатын (грекше петро — тас деген сез). Бірақ ерте кезде осылай алынғ анымен қ азіргі тү сінікке ол дә л келе қ оймайды. Ө йткені жер кабаттарын қ ұ раушы минералдық бір тектес зат қ атарына, яғ ни тау жынысы қ атарына су, мұ най, кө мір, топырақ, сияқ ты заттар да жатады. Бірақ бұ ларды тас деуге болмайды. Сондық тан тау жынысы деген тү сініктің тастан кө рі мағ ынасы кең ірек. Сонымен, петрография тау жыныстарын зерттеуші ғ ылым. · магмалық тау жыныстары · шө гінді тау жыныстары · метаморфтық тау жыныстары
Шө гінді тау жыныстары— қ ұ рлық та немесе су бассейндерінде шө гетін материалдан пайда болатын тау жыныстары. Материалдың бө лшегі, салмағ ы, ү лкендігі оның сортталу дә режесімен сипатталады жә не қ абатты болады, жануарлар мен ө сімдіктердің қ алдық тары кездеседі. Шығ у жағ ынан химиялық (гипс, тас тұ зы, оолитті ізбестас жә не басқ алары), органогендік (қ араң ыз), жануарлар мен ө сімдіктердің ө мір сү руінің салдарынан пайда болады (маржандық жә не қ абыршақ тық ізбестас, шымтезек, тас кө мір) жә не кесек шө гінді тау жыныстарына бө лінеді. Шө гінді тау жыныстары жер бетінің 75%-н жауып жатыр. Шө гінді тау жыныстарының тү зілу процесі литогенез деп аталып, ү ш сатыдан ө теді:
Ә лі тепе-тең дік кү йге келмеген, бірақ уақ ыт ө те келе біртіндеп Шө гінді тау жыныстарына айналатын осы тұ нба кү рделі физика-химиялық жү йе болып саналады. Осы жү йенің тау жыныстарына айналу процесі гипергенез, седиментогенез, диагенез, катагенез, т. б. даму сатыларында жү зеге асады. Шө гінді тау жыныстары бұ рын болғ ан эндогендік тау жыныстарының ү гілу ө німдерінен пайда болғ андық тан олардың химиялық қ ұ рамы бір-біріне ұ қ сас. Айырмашылығ ы Шө гінді тау жыныстарында темір мен кальций тотығ ы жә не су мен кө міртектің кө бірек болуында. Шө гінді тау жыныстары қ ұ раушыларына байланысты аутигендік жә не аллотигендік деп бө лінеді. Аутигендік шө гінді тау жыныстары – шө гу процесі кезінде тү зілген минералдар тобы. Оларғ а: каолинит, гидрослюда, монтмориллонит, гиббсит, бемит, диаспор, гетит, гематит, пиролюзит, псиломелан, манганит, апатит, коллофан, кварц, халцедон, опал, кальцит, доломит, сидерит, родохрозит, гипс, ангидрит, галит, сильвин, карналлит жатады. Аллотигендік шө гінді тау жыныстарына – магмалық жә не метаморфтық тау жыныстары мен олардың минералдары, ғ арыштық тозаң дар, организм қ алдық тары, жанартау ө німдері (пирокластар) жатады. Шө гінді тау жыныстарының бітімі қ алыптасу жағ дайына қ арай: кө лбеу, арналық, тең із-жағ алық, эолдық, тасқ ындық, толқ ындық, қ абаттастық, су асты кө шкіндік, ұ сақ қ атпарлы, биогендік, тасберіштік, т. б. болып келеді. Олардың қ ұ рылымы да жаралу тү ріне қ арай ә р тү рлі: псефиттік, псаммиттік, алевриттік, пелиттік, литокластық, кристалкластық, витркластық, пизолиттік, оолиттік, сферолиттік, биоморфтық, детритустық, кристалл тү йірлі, жасырын кристалды, аморфты, т. б. болады. Шө гінді жыныстардың арасында сумен немесе желмен тұ нғ ан қ абат- қ абат тақ талы іздері білініп тұ рады. Сонымен қ атар олардың арасында ө сімдіктер мен жә ндікқ алдық тары немесе кө л суынан пайда болатын тұ з қ абаттары кездеседі. Шө гінді жыныстардың кейбір бірігіп тығ ыздалғ ан кесекті тү рлері, мысалы кейбір қ ұ мтастар, кейде тү йіршікті магмалық жыныстарғ а ұ қ сайды. Бірақ магмалық жыныстың кристалл тү йіршігі мен кесекті шө гінділердің минерал қ иыршығ ын бір-бірінен оң ай ажыратуғ а болады. Кристалл тү йіршіктердің шеттері ұ стара мен тілгендей тү зу жә не ө ткір қ ырлы, қ июласып айқ асқ ан болса, ал қ ұ мтас қ иыршық тары суғ а шайылып домаланғ ан жұ мыр, сынық бө лшектерден тұ рады. Бұ л ө згешеліктер микроскоппен қ арағ анда тіпті айқ ын кө рінеді. Метаморфтық жыныстар магмалық жә не шө гінді жыныстың екеуінен де пайда болады. Метаморфтық жыныстардың ө згешелігі сол, олардың кө бінесе жаншылғ ан-тақ таланғ ан іздері байқ алып тұ рады немесе ыстық лепке тү сіп ө згеріске ұ шырағ ан белгісі болады. Мысалы, кристалды тақ та тастарды алайық. Мұ ның тақ таланғ ан белгісіне қ арағ анда, оның ең басында шө гінді жыныс екені айқ ын. Бірақ оның ішіндегі кесек қ иыршық тар метаморфизм ә серінен езгеріп, кристалдық тү йіршікке айналғ ан. Мұ нда бір еске алатын «ә рсе, метаморфизмге ұ шырағ ан тау жынысы сол ө згерісті (метаморфизмді) тудырғ ан орыннан алыстағ ан сайын біртіндеп ө зінің бұ рынғ ы ө згермеген қ алпына қ арай ауыса береді. Демек, осы бойынша ө згерілген (метаморфтық ) жыныстың қ андай жыныстан пайда болғ андығ ын геологиялық зерттеу арқ ылы білеміз. Шө гінді тау жыныстарының салыстырмалы жасын олардың арасындағ ы жә ндіктер қ алдығ ы (фауна) мен ө сімдіктер қ алдығ ы (флора) арқ ылы айыруғ а болады. Ондай қ алдық тар магмалық жыныстарда болмайды. Бірақ олардың айналасын қ оршағ ан шө гінді жыныстардың жасы анық талатын болса, соғ ан қ арай магмалық жыныстың да жасын анық тауғ а болады. Демек, бұ л жерде де геологиялық ә діс қ олданылады. Шө гінді тау жыныстары тү зілуі бойынша 3 класқ а бө лінеді:
Сынық ты Шө гінді тау жыныстары тегіне байланысты екі қ атарғ а ажыратылады: жанартаулық жә не нақ ты шө гінді. Жанартаулық -сынық ты тау жыныстары жанартау атқ ылауы кезінде тү зіліп (пирокластар), мө лшер қ атынасы бойынша туфтар, туффиттер жә не туфогендік болып ү шке бө лінеді. Туфтарда пирокласт 90%, ал туффиттерде 50 – 90%, туфогендік тау жыныстарында 10 – 50% болады. Нақ ты шө гінді-сынық ты тау жыныстары ө лшемі бойынша ірі (2 мм-ден ү лкен), орташа (0, 1 – 2 мм) жә не ұ сақ (0, 01 – 0, 1 мм) болып жіктеледі. Ірілері физикалық кү йіне байланысты жақ партас, дө ң бектас, малтатас, қ иыршық тас, конгломераттар, брекчиялар деп ажыратылады. Орташа сынық ты тау жыныстары қ ұ м жә не қ ұ мтасқ а, ал ұ сақ тү йірлілері қ ұ майт жә не қ ұ майттасқ а бө лінеді. Кесекті шө гінді жыныстар Жер қ абығ ы алғ ашқ ы қ атайып қ ұ рылғ аннан бастап оның магмалық жыныстары суғ а шайылып, кү нге шағ ылып, желге қ ағ ылып ү гітіле берген. Ол ү гітілген кесектер сумен ағ ып немесе желмен ү шып кө лдерге, тең іздерге жиналғ ан. Тынық суларғ а келіп тү нғ ан лай, саз, қ ұ мдардан тұ нба шө гінді жыныстар пайда болғ ан. Мұ ндай шө гінді жыныстарды кесекті шө гінді жыныстар дейді..... Химиялық шө гінді жыныстар Сонымен қ атар су ішінде ә р тү рлі химиялық ерітінді заттар, мысалы, ә р тү рлі тү здар болады. Кө лдер тартылғ ан кезде олар да тү нып, жер қ абатына қ осылады. Мұ нан химиялық шө гінді жыныстар шығ ады.
Oрганикалық шө гінділер Суішіндегіжә неқ ұ рғ ақ тағ ыө сімдіктерменжә ндіктердінқ алдық денелеріненқ ұ ралғ анорганикалық шө гінділердеболады. Мысалы, ә сімдіктердің жергекө мілгенқ алдық тарынантаcкемірқ абаттары, алтең іздің ө темайдажә ндіктерінің қ абыршақ қ алдық тарынанақ борқ абаттарық ұ ралады. Сонымен, шө гіндіжыныстардың езідеә ртү рлітаптарғ абө лінеді. Шө гіндіжыныстардың біріншіө згешелігі — олартү нуданпайдаболғ андық танқ абат-қ абатболыптақ таланғ анпластартү ріндекездеседі. Кабаттаркейдеқ атпарлы, кеіідебетітаң дайтолқ ынсияқ тытү рлеріболадыШө гіндіжыныстардың екіншіө згешелігі — олардың арасынанә ртү рлітіршілікқ алдық тары, жануарларқ алдығ ы фауна, ө сімдіктерқ алдығ ы — флора кездеседі. Соларбойыншажыныстардың қ ұ ралғ ануакытын, жасынайыруғ аболады. Кепуақ ыттарбойыжатыпнығ ыздалудың аркасында, шө гіндіжыныстарқ аттытасқ абаттарынаайналады. Мысалы, жиналғ анқ ұ мдарбірігіп, нағ ызқ ұ мтасболыпшығ ады. Сазтығ ыздалыпбіріксесазтаснемесетақ татасыпайдаболады. тастарбіріксеженттасшығ ады. Бірігіпцемeнттелгенірікесектіжұ мыр малтатастар конгломерат депаталады. Ізбестығ ыздалыпбіріксеізбестaснемесеутaспайдаболады. Мұ здың ә рекетімен жиналғ ан кесекті шө гінділерді морена деп атайды. Сонымен, ө здерінің жаратылысына қ арай шегінді жыныстар ү ш тү рге бө лінеді: 1) механикалық шегінділер, 2) химиялық шө гінділер, 3) органикалық шө гінділер. Кейінгі екеуіне ортақ биохимиялық шө гінділер де болады. Механикалық жолмен (ү гілу, ү сатылу ә серінен) пайда болғ ан кесекті шө гінділер механикалық болып саналады. Мысалы, қ ұ м, саз, қ иыршық , малтатас, қ ойтас, мореналар жә не осы айтылғ андардың біріккен тү рлері — қ ұ мтас, сазтас, женттас, конгломерат т. б. механикалық шө гіндіге жатады. Шө гінді тау жыныстарын қ ұ раушы материалдар кебінесе бұ рынғ ы жыныстардың ә р тү рлі жолмен бү зылу, ү гілу ә рекеттерінен пайда болады. Мысалы, механикалық бү зылудан (ү гілу, ұ сату, сынудан) пайда болғ ан материалдардан кесе ұ ралады. Жыныстардын, химиялық бү зылудан пайда болғ ан заттарынан химиялық шө гінділер қ ұ ралады. Ө сімдіктер мен жә ндіктердің тіршілік ә серінен іқ ұ ралғ ан заттардан орг аникалық шегінділер пайда болады. Сондық тан тау жыныстарынын, бұ зылу, ү гілу ә рекеттері шө гінді қ ұ раудың ен, бір басты себебі болып табылады. Ү гілу жердің ү стің гі бетінде болатын нә рсе, яғ ни экзогендік ә рскет. Соғ ан байланысты шө гінді жыныстар да жердің ең ү стің гі беткі қ абатында қ ұ ралады. Мысалы, жердің бетіндегі топырақ қ ыртысын алатын болсақ, оның ө зі де шө гінді жыныстардың бір тү рі болып табылады. Ү гілудің себептері мен тү рлері жонсондағ ы қ ұ ралатын минералдар туралы «Экзогендік минералдардың қ ұ ралуы» деген тақ ырыпта толық айтылғ ан. Сондық тан біз ол мә селеге тоқ талмаймыз. Бұ л жерде есте болатын мынадай бір мә селе бар. Шө гінділерді механикалық , химиялық жә не органикалық деп бө лгендеолардың қ ұ ралуындағ ы басты себептері есепке алынады. Сонымен қ атар олардың қ осымша себептері де болмақ . Механикалық кесектердің арасына кіріп, оларды біріктіретін цементті химиялық ерітінді болуы мү мкін. Мысалы, қ ұ мның арасына ізбесті ерітінді сің іп, оны біріктіріп қ ұ мтасқ а айналдырады. Осы сияқ ты жағ дайлар кө п кездеседі. Вулкандық майда кесектер ерітіндімен біріккен болса, оны туф деп атайды. Сонымен, қ ұ рамындағ ы заттардың аз-кө біне қ арай туфтар вулкандық болуы да, шө гінділік болуы да мү мкін. Шө гінді тау жыныстары физика-географиялық ә р тү рлі жағ дайларда 'кұ ралады.
Біз жоғ арыда шө гінді тау жыныстарының бірнеше топтарғ а, тү рлерге бө лінетіндігін кө рдік. Сол шө гінділердің қ ай кезде, географиялық қ андай жағ дайларда қ ұ ралғ андығ ын білу —ө те керекті мә селенің бірі. Осы мә селелерді зерттейтін геологиянын, бір белімін фациялық зерттеу деп атайды. Геология ғ ылымында фация деп минералдық қ ұ рамы бір тектес жә не арасындағ ы фауналары мен флоралары бірдей тау жыныстарының қ абаттарын айтады. Минералдық қ ұ рамы мен палеонтологиялық қ алдығ ы бірдей жыныстарды, ә рине, географиялық белгілі бір тектес жағ дайда пайда болғ ан деп санауғ а тура келеді. Басқ аша айтқ анда, шө гінді тау жыныстарының, оның ішіндегі минерал заттардың бір тектес болып қ ұ ралуы, сонымен қ атар сол жағ дайда ө мір сү рген жануарлар мен ескен ө сімдіктердің бір тектес болуы, сол кезде, сол айтылғ ан тау жыныстары қ ұ ралғ ан ауданда ауа райы, жер бедері, су мө лшері, тағ ы басқ а табиғ и жағ дайлар бірдей немесе біркелкі болды деген қ орытынды тудырады. Сонымен, фациялық зерттеудің, тау жыныстарын салыстырудың арқ асында ерте замандарда болғ ан жер бетінің ескі географиялық жағ дайын айыруғ а болады. Соның нә тижесінде жер бетінің еткенгеографиялық тарихы анық талады. Бұ л мә селенің ғ ылымғ а зор мә ні бар екені ө зінен-ө зі тү сінікті. Енді бірнеше фациялық мысалдар келтірейік. Барлық жер бетіндегі шө гінді тау жыныстары ү лкен ү ш фациялық топқ а бө лінеді: тең іздік фация, лагуналық фация, континенттік фация. Бұ лардың ә рқ айсысы ө з алдына ұ сақ фациялық тү рлерге айрылады. Тең іздік фация. а). Тең іздің тайыз қ айран немесе шельф фациясы. Мұ ның суының терең дігі жер бетінен есептегенде 200 метрге дейін барады. Бұ л терең дікте тең із жиегіндегі тау жыныетарының бұ зылуы, шайылуы кү шті болады, сондық тан едә уір ірі кесекті жыныстар кө п жиналады. Бұ л терең діктегі тең із суының тұ здылығ ы, жылылығ ы, қ озғ алысы, қ ысым кү ші онан да гө рі теренірек бө лімінен басқ аша болады. Кү ннің сә улесі сол 200 метр терең дікке дейін жетеді. Сол себепті бұ л аймақ тың жануарлары мен ө сімдіктері де басқ аша болады. Бұ л жердід фаунасы мен флорасы, бір жағ ынан, қ ұ рлық қ а байланысты болса, екінші жағ ынан, ашық тең ізге байланысты болады. Осы ерекшеліктері аркылы шельф фациясы басқ алардан айқ ын айрылады. Мысалы, тау жынысының қ ұ рамында ағ ын сумен келген қ ұ м, саз, тастармен қ атар тең іздік ізбестастар аралас келіп отырса, солардың араласуынан сазды ізбестас (мергель) сияқ ты тау жыныстары қ ұ ралатын болса, мұ ны ш е л ь ф т і к фацияда қ ұ ралғ ан қ абаттар дейді. ә ). Тең іздің екінші фациясы — оның кө лбеу тү бінің фациясы. Мұ ның терең дігі 200 метрден ә рі қ арай санағ анда, орта есеппен 1000 метр шамасында, ол — тең іздің тайыз жиегінен оның терең тубіне қ арай ең кіш кө лбейген тү бі. Мұ нда тең іздід терең су шө гінділері мен аздағ ан жиектегі тайыз су шө гінділері аралас келеді. б). Тең іздің жалпақ терең тү бінің фациясы. Бұ ғ ан тең із жиегіндегі кұ рлық тастардан ұ сатылғ ан материалдар ешбір қ атыспайды. Онда ө те майда тозаң жыныстар мен сол терең судың ө зіне тә н органикалық қ алдық тар ғ ана қ ұ ралады. Лагуналық фация. Бұ л тең ізден оң ашаланып бө лінігі қ алғ ан тайыз сулы бұ ғ аздарда жиналғ ан шө гінді қ абаттар. Мұ ның тау жыныстары да, фаунасы да, флорасы да ә р тү рлі ала шұ барланып келеді. Мұ нда қ ұ м, саз, мергельмен қ атар гипс, тұ з қ абаттары болады. Сонымен қ а т а р мұ ның арасында аздағ ан тең іздік фауналар да, континенттік ө сімдіктер де кездеседі. Континенттік фация дегеніміз -— қ ұ рлық жағ дайында жиналатын жыныстар. Мұ ныц ө зі бірнеше тү рге белінеді. Мысалы, сусымалы қ ұ м тө бе, лесс топырақ сияқ ты шө гінділер шө лдік фация деп аталады. Ағ ын су, ө зендерден қ ұ ралатын аллювий шө гінді мен уақ ытша тасқ ын шегіндісі (пролювий) фация деп аталады. Мұ здың ә рекетінен жиналатын тау жыныстары мореналық фация қ ұ райды. Континенттік шө гінділердіц бір ә згешелігі — бұ лар ауа райына қ арай бейімделіп қ ұ ралады. Мә селен, солтү стік суық жақ та кұ ралатын шө гінділер бір тү рлі, қ оң ыр салқ ын жақ та екінші тү рлі, ыстық тропиктік жақ та ү шінші тү рлі, шө лде тө ртінші тү рлі, ылғ алды жерде бесінші тү рлі, таулы жерде, ойпаң жерде де басқ аша болады. Мысалғ а тас кө мір фациясын алайық . Мұ ның қ ұ ралуы ү шін ауа райы жылы, ылғ алды, жері ойпат, тайыз судың жиегі болу керек. Демек, тас кө мір қ ұ ралғ ан кезде сол жерде жоғ арыда айтылғ ан жағ дайдың болғ андығ ын білеміз. Кысқ асын айтқ анда, шө гінділердің тү ріне қ арай ө ткен замандарда жер бетінде болғ ан географиялық жағ дайды анық тайды. Ол шө гінділер арасындағ ы фауна мен флораны зерттеу арқ ылы сол қ абаттардың қ айсысының бұ рын, қ айсысының кейін қ ұ ралғ андығ ын, яғ ни салыстырмалы жасын табады. Екінші жағ ынан, шө гінділер қ абат-қ абат (пласт) болып жатқ андық тан, олардың жатыс ретін табу да жең ілге соғ ады. Егер ол шө гінділер жер сілкіну, тау кө терілу сияқ ты кү шті ә рекеттерге ұ шырағ ан болса, оның жатысы езгереді, оньщ кабаттары қ атпарланады, опырылады, бірі тө мен, бірі жоғ ары ығ ысады, ыдырайды. Осы ө згерістерді зерттеп, елшеу нә тижесінде жердің ү стің гі қ абаттарында болғ ан о қ иғ аларды тү сініп біледі, жердін, қ ұ рылысын табады. Сонымен, шө гінді жыныстарды зерттеу ә дістері мыиалар: 1. Шө гінділердің петрографиялық қ ұ рамы жә не фациясын зерттеу — литологиялық ә діс; 2. Шө гінділердің жатыс реттері мен фауналарын салыстырып зерттеу — стратиграфиялық ә діс; 3. Шө гінді қ абаттардың жатыс қ ұ рылысын салыстырып зерттеу — тектоникалық ә діс. (Бұ л ү ш ә дістің аттары гр. лито — тас; лат. стратум — тө сеніш қ абат; гр. тектоника — қ ұ рылыс ө нері деген сө здерден шық қ ан. ) Жоғ арыда айтылғ ан магмалық жыныстардың жасы мен жатысы да кө бінесе осы шө гінділермен қ арым-қ атысына қ арай айрылады. Ал топырақ тың ә зі де шө гінді тау жынысының бір тү рі екені жоғ арыда айтылды. Осылардыц бә рін алып қ арағ анда шө гінді жыныстарды зерттеу жердіц геологиялық жә не географиялық тарихы мен қ ұ рылысын тануда аса зор орын алатындығ ында сө з жоқ .
Шө гінділердің тығ ыздалуы цементпен бірігуі, кристалдануы диагенез деп аталады. Жердің терең қ абаттарында температура, қ ысым, ерітінділер ә серінен шө гінді жыныстардың қ ұ рамындағ ы суынан айырылып қ айта кристалдануы катагенез деп аталады. Шө гінді жыныстардың структурасы кесектердің мө лшері, пішіні, органикалық қ алдық тардың сақ талуын кө рсетеді. Текстуражыныс қ ұ рылысыныц ерекшелігін, бө лшектердің қ уыстарды толтыруын сипаттайды. Минералдың қ ұ рамы жө нінен шө гінді жыныстар мономинералды (бір минералды), полиминералды (кө п минералды) болып ажыратылады. Минералдық шикізаттардың 80%-і шө гінді жыныстардан ө ндіріледі. Олар: мұ най, газ, темір, экзогендік темір рудалары (лимонит, каолитті қ оң ыр теміртас), алюминий (бокситтер), тұ здар (ас тұ зы, калий тұ здары, бораттар). Шө гінді жыныстарда алмастың, алтынның, платинаның, қ алайының, вольфрамның, титанның, цирконийдің қ орымды кендері шоғ ырланады. Шыны цемент, фарфор, фаянс, кірпіш ө ндіру ү шін саз, ізбестас қ ұ м кө птеп қ олданылады, Сондық тан шө гінді жыныстарды зерттеудің мұ най, газ, кө мір, кө птеген пайдалы қ азындылардың шоғ ырлану орындарын іздеу мен барлауда зор маң ызы бар.
|
|||
|