Осадочные и метаморфические породы
Осадочные породы покрывают относительно тонкой оболочкой (в среднем до 4,8 км) почти всю поверхность земной коры, за исключением территории, покрытой первичными кристаллическими породами.
Дно океанов и морей, суходолы и даже вершины многих гор в основном покрыты осадочными породами различной толщины. Осадочные породы содержат ценные полезные ископаемые (нефть, уголь, известняки, глины и др.), которые имеют большое значение в хозяйстве. Изучение осадочных пород имеет большое значение для понятия очень сложных и разнообразных процессов, которые произошли и происходят на поверхности Земли.
Поскольку все почвы образовались из разных осадочных пород, от них зависят их агрономические свойства, главным образом плодородие. Основным материалом, из которого образовались осадочные породы, являются выветренные магматические породы. Химический состав осадочных пород почти такой же, как и магматических, но с некоторыми отличиями. Например, в магматических породах больше закисей железа, а в осадочных — окислов; в осадочных породах меньше, чем в магматических, Na2О; в магматических породах почти нет, а в осадочных много водорода и углекислоты.
Содержание отдельных химических соединений в разных породах свидетельствует о неодинаковом распределении окислов по отдельным породам в зависимости от их происхождения и минералогического состава. В состав осадочных пород входят минералы вторичного и первичного (магматического) происхождения. Наиболее распространены в осадочных породах кремниевые (кварц, опал, халцедон); карбонатные (кальцит, доломит, сидерит); фосфаты (фосфорит, вивианит); оксиды и гидроксиды железа (гематит, лимонит); марганцевые окисные (пиролюзит, псиломелан); сернистые соединения железа (пирит, марказит); серные или сульфатные (гипс, ангидрит) галогены (каменная соль, сильвинит, карналит); глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит) и гидрооксиды алюминия (диаспор). В осадочных породах часто встречаются минералы и первичного происхождения, которые еще не разрушились при химическом выветривании. Например, в лессе, морене и глине встречаются полевые шпаты, слюды, кварц и другие.
В зависимости от генезиса (происхождения) осадочные породы разделяют на 4 группы — обломочные, глинистые, химические и органогенные.
К обломочным относятся крупные валуны, галька, гравий, щебень, жорства, пески, пылеватые глины, лесс, лессовидные суглинки, к глинистым — каолин, бокситы, латерит. Химические породы выпадают из растворов в морях, озерах и в других местах, в частности соли хлоридов, сульфатов, марганца, железа и др. К этой группе относятся известняки химического происхождения — оолитовые, известняковый туф, сталактит, сталагмит. Органогенные породы — это продукты химических осадков, образование которых связано с деятельностью живых организмов. Примером таких пород могут быть органические известняки, мел, кремнистые породы (диатомит).
Каждая из осадочных пород может стать почвообразующей или материнской породой, если попадет под непосредственное влияние солнца и на ней поселяются микроорганизмы и растения. В зависимости от условий образования осадочные породы своеобразно влияют на образовавшуюся на них почву и ее плодородие.
Осадочные и магматические породы под действием геологических, физико-химических факторов и, в частности, под влиянием высокой температуры и высокого давления и горообразовательных процессов могут изменять свою структуру, а часто химический и минералогический состав. Такие измененные породы называются метаморфическими, а процесс — метаморфизмом.
Различают метаморфизм региональный (охватывает значительные площади) и контактный (на границе между магмой и окружающими породами).
Процессы метаморфизма происходят в зоне анаморфизма на глубине более 10 км. Эта зона залегает под зоной катаморфизма, где преобладают процессы выветривания.
К наиболее распространенным метаморфическим породам относят различные сланцы, кварциты, мраморы и гнейсы. Все они подобно первичным кристаллическим породам имеют свою структуру, текстуру и характерную для них форму залегания. Например, гранит, песок, глина, известняк, уголь превращаются соответственно на гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы, графит. Эти породы встречаются на поверхности Земли и широко используются в хозяйстве (мрамор, кварцит, графит) или, выветриваясь, образуют питательные зольные вещества, которые могут использовать растения. Некоторые метаморфические породы содержат много разных химических элементов, которых в других породах нет.