Sandstone

Песчаник представляет собой осадочная порода состоит в основном из минеральных частиц размером с песок или обломков горных пород. Это распространенный тип горных пород, который встречается по всему миру и часто образуется в районах с большим скоплением песка, например, в пустынях, руслах рек или прибрежных районах.

Минеральный состав песчаника может сильно различаться, но общий полезные ископаемые включают кварц, полевой шпат, маленькийкачества глинистые минералы. Цвет песчаника также может широко варьироваться в зависимости от минерального состава и примесей, от белого или светло-серого до красного, коричневого и даже зеленого.

Песчаник, как правило, представляет собой хорошо сцементированную породу, а это означает, что песчинки удерживаются вместе каким-либо типом минерального цемента, такого как кремнезем, карбонат кальция или железо окись. Степень цементации может быть разной, и это может влиять на прочность и долговечность породы. Песчаник может быть пористым, что позволяет ему удерживать и передавать жидкости, такие как вода или нефть, и это свойство делает его важной породой-коллектором в нефть промышленности.

Кварц-несущий песчаник можно превратить в кварцит посредством метаморфизма, обычно связанного с тектоническим сжатием в пределах орогенных поясов.

Текстура: Обломочный (заметен только под микроскопом).

Размер зерна: 0.06 – 2 мм; обломки видны невооруженным глазом, часто поддаются идентификации.

Твердость: Переменная, от мягкой до твердой, в зависимости от состава обломков и цемента.

Цвет: варьируется от серого, желтого, красного до белого, отражая различия в содержании минералов и цемента.

Класты: Преимущественно кварц и полевой шпат ( ортоклаз, плагиоклаз) с каменными обломками и различными незначительными количествами других минералов.

Другие особенности: На ощупь твердый (как наждачная бумага).

Полезные ископаемые: Кварц or полевой шпат (оба силикаты)

Состав песчаника

Химический состав песчаника. Обычно зерна кварцевого каркаса являются преобладающим минералом в обломочных породах. осадочные породы. Из-за того, что они обладают исключительными физическими свойствами, такими как твердость и химическая стабильность. Физические свойства этих зерен кварца выдерживают многократную переработку, а также позволяют зернам проявлять некоторую степень округлости. Зерна кварца образуются из плутонических пород, которые имеют кислое происхождение, а также из более старых песчаников, которые были переработаны. Вторым по распространенности минералом являются зерна полевошпатового каркаса.

Полевой шпат можно разделить на две части. Это щелочные полевые шпаты и плагиоклазовые полевые шпаты. Минералы полевых шпатов различимы под петрографическим микроскопом.

Щелочной полевой шпат — это группа минералов, в которых химический состав минерала может колебаться от KAlSi3O8 до NaAlSi3O8, это представляет собой полный твердый раствор.

Плагиоклаз полевой шпат представляет собой сложную группу твердых растворов минералов, состав которых варьируется от NaAlSi3O8 до CaAl2Si2O8.

Микрофотография зерна вулканического песка; Верхнее изображение — плоскополяризованный свет, нижнее изображение — кросс-поляризованный свет, шкала слева в центре — 0.25 мм. Этот тип зерна будет основным компонентом литического песчаника.

Зерна каменного каркаса представляют собой куски древней исходной породы, которые еще не превратились в отдельные минеральные зерна, называемые каменными фрагментами или обломками. Каменные фрагменты могут представлять собой любые мелкозернистые или крупнозернистые изверженные, метаморфические или осадочные породы, хотя наиболее распространенные каменные фрагменты, обнаруженные в осадочных горные породы представляют собой обломки вулканических пород.

Акцессорные минералы составляют небольшой процент зерна в песчанике. Общие акцессорные минералы включают слюды (москвич и биотит), оливин, пироксенкачества корунд. Многие из этих акцессорных зерен имеют большую плотность, чем силикатные минералы в породах. Эти тяжелые минералы более долговечны, чем выветривание и может использоваться в качестве индикатора зрелости песчаника с помощью индекса ZTR.

Общие тяжелые минералы включают циркон, турмалин, рутил (отсюда ЗТР), гранат, магнетит, или другие плотные, стойкие минералы, полученные из материнской породы.

матрица

Матрица присутствует в трещиноватом поровом пространстве между зернами каркаса. Это поровое пространство может быть разделено на два класса. Это арениты и вакки. Арениты представляют собой чистые по текстуре песчаники, которые не содержат или имеют очень мало матрицы. Вакки представляют собой грязные по текстуре песчаники со значительным количеством матрицы.

Цементная промышленность

Цемент связывает между собой зерна силикокластического каркаса. Цемент представляет собой вторичное отложение минералов после захоронения песчаника. Эти вяжущие материалы могут быть либо силикатными минералами, либо несиликатными минералами, такими как кальцит. Силикатный цемент может состоять из кварца или опал минералы. Кальцитовый цемент является наиболее распространенным карбонатным цементом. Кальцитовый цемент представляет собой набор более мелких кристаллов кальцита. Другие минералы, которые действуют как цементы, включают: гематит, лимонитполевые шпаты, ангидрит, гипс, барит, глинистые минералы и цеолит полезные ископаемые.

Виды песчаника

Песчаник — это осадочная горная порода, состоящая из зерен минерала, горной породы или органического материала размером с песок. Состав, текстура и цвет песчаника могут сильно различаться, что приводит к классификации различных типов песчаника на основе этих характеристик. Вот некоторые распространенные типы песчаника:

1. Кварцевый песчаник: Этот тип песчаника состоит в основном из зерен кварца. Часто он бывает белого, серого или светлого цвета из-за преобладания кварца.
2. аркозовыми: Аркоза — это разновидность песчаника, который помимо кварца и других минералов содержит значительное количество полевого шпата. Присутствие полевого шпата придает аркозе розовый или красноватый цвет.
3. вакки: Грейвакке — это разновидность песчаника, который содержит смесь кварца, полевого шпата и обломков горных пород. Часто имеет темно-серый или зеленоватый цвет.
4. Полевошпатовый песчаник: Как следует из названия, этот песчаник содержит высокий процент полевого шпата, что придает ему характерный внешний вид. Цвет может варьироваться от светлого до темного, в зависимости от минерального состава.
5. Аренит: Аренит – это термин, обозначающий песчаник с высоким процентом зерен кварца. Часто он хорошо отсортирован, а это означает, что размеры зерен довольно однородны.
6. Ваке: Ваке — это разновидность песчаника, который содержит смесь кварца, полевого шпата и глинистых минералов. Часто он плохо сортируется, имеет разный размер зерен.
7. Перекрестно-слоистый песчаник: Перекрестная слоистость — это осадочная структура, в которой слои отложений наклонены к горизонтальной плоскости напластования. Перекрестнослоистый песчаник часто образуется в средах с проточной водой, например, в реках или дюнах.
8. Нефтяной песчаник: Некоторые песчаники являются важными коллекторами нефти и природного газа. Они обладают пористостью и проницаемостью, необходимыми для хранения и перетока углеводородов.
9. Красный песчаник: Песчаник может приобретать красноватый оттенок из-за присутствия оксида железа (ржавчины). Цвет может варьироваться от светло-розового до темно-красного.
10. Песчаник Коконино: Это хорошо известный тип песчаника, обнаруженный в Соединенных Штатах, особенно в Большой Каньон. Он часто характеризуется перекрестной слоистостью и, как полагают, образовался в среде древних песчаных дюн.

Эти типы песчаника могут различаться по твердости, пористости и другим физическим свойствам, что делает их пригодными для различных применений, включая строительство, архитектуру и искусство.

Условия осадконакопления и источники отложений для образования песчаника

Песчаник может образовываться в различных средах осадконакопления, в зависимости от источника наносов и задействованных механизмов переноса. Некоторые распространенные среды, в которых откладывается песчаник, включают:

1. Речной: песчаник, отложенный в реках или ручьях, называется речным песчаником. Эти породы обычно имеют хорошо отсортированную текстуру и содержат кварц в качестве доминирующего минерала. Песчинки обычно окатанные или полуокатанные, осадок может содержать также алеврит и глину. Речной песчаник можно дополнительно классифицировать на основе размера и формы зерен осадка, а также степени сортировки и округлости.
2. Эоловый: песчаник, образованный из переносимых ветром отложений, называется эоловым песчаником. Эти породы обычно хорошо отсортированы, с округлыми или угловатыми зернами кварца и других минералов. Отложения часто косослоистые, отражающие направление ветрового переноса. Эоловый песчаник также может содержать некоторое количество ила и глины, но обычно меньше, чем речной песчаник.
3. Морской: песчаник, отложившийся в морской среде, называется морским песчаником. Эти породы могут образовываться в самых разных условиях, включая пляжи, мелководье и глубоководную среду. Морской песчаник обычно хорошо отсортирован и состоит из кварца и других минералов, включая полевой шпат и каменные фрагменты. Отложения могут также содержать ракушки и другие морские ископаемые, и может иметь косую слоистость и другие осадочные структуры.
4. Дельта: песчаник, образовавшийся в дельтовой среде, называется дельтовым песчаником. Эти породы обычно имеют плохо отсортированную текстуру и содержат смесь размеров зерен осадка, включая песок, ил и глину. Зерна песка могут быть округлыми или угловатыми и могут содержать различные минералы, в том числе кварц, полевой шпат и каменные фрагменты. Дельтовые песчаники также могут иметь косую слоистость и другие осадочные структуры.
5. Другие среды: песчаник также может образовываться в других средах, таких как аллювиальные конусы выноса, пустыни и ледники. Эти породы могут иметь уникальные характеристики в зависимости от источника отложений и задействованных механизмов переноса.

Формирование песчаника

Формирование песчаников представляет собой сцементированные зерна, которые могут быть либо фрагментами ранее существовавшей породы, либо мономинеральными кристаллами. Цементы, связывающие эти зерна вместе, обычно представляют собой кальцит, глины и кремнезем. Размер зерен в песках определяется (в геологии) в пределах от 0.0625 мм до 2 мм (0.0025–0.08 дюйма). Глины и отложения с более мелкими зернами, невидимыми невооруженным глазом, в том числе алевролиты и сланцы, обычно называют глинистыми отложениями; породы с более крупными зернами, включая брекчии и конгломераты, называются грубообломочными отложениями. Наиболее распространенными вяжущими материалами являются кремнезем и карбонат кальция, которые часто получают либо путем растворения, либо из изменение песка после засыпки. Цвета обычно светло-коричневые или желтые (от смеси прозрачного кварца с темным). янтарный содержание полевого шпата в песке). Среда, в которой он откладывается, имеет решающее значение для определения характеристик полученного песчаника, которые в более мелких деталях включают размер зерен, сортировку и состав, а в более общих деталях включают геометрию породы и осадочные структуры. Основные среды осаждения можно разделить на наземные и морские, как это показано в следующих широких группах:

Земная среда

• Реки (дамбы, отмели, русловые пески)
• Аллювиальные вентиляторы
• Ледниковый занос
• Озера
• Пустыни (песчаные дюны и эрги)

Морская среда

• дельт
• Пляж и прибрежные пески
• Приливные отмели
• Морские бары и песчаные волны
• буря депозиты (темпеститы)
• Турбидиты (подводные каналы и вентиляторы)

Методы петрографического анализа песчаника

Методы петрографического анализа используются для изучения минералогия, текстура и структура образцов песчаника. Некоторые из широко используемых методов петрографического анализа песчаника включают:

1. Анализ тонких срезов: он включает в себя разрезание тонкого среза образца песчаника и помещение его на предметное стекло для микроскопического исследования. Анализ шлифов может предоставить информацию о размере зерен, сортировке, форме, минералогии и осадочных структурах.
2. Рентгеновская дифракция (XRD): XRD — это метод, который используется для определения минералогического состава образцов песчаника. Метод включает бомбардировку образца рентгеновскими лучами, которые затем дифрагируют на минералах, присутствующих в образце. Дифракционную картину можно использовать для идентификации минералов, присутствующих в образце.
3. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ): СЭМ — это метод, используемый для получения изображений поверхности образцов песчаника с высоким разрешением. Метод включает сканирование образца пучком электронов, которые взаимодействуют с поверхностью образца и создают изображение. СЭМ можно использовать для изучения текстуры поверхности образцов песчаника, а также формы и размера отдельных зерен.
4. Катодолюминесценция (КЛ): КЛ — это метод, который используется для изучения люминесцентных свойств минералов в образцах песчаника. Метод включает бомбардировку образца электронами, которые возбуждают присутствующие в образце минералы и заставляют их излучать свет. CL можно использовать для определения минералогического состава образцов песчаника и для изучения истории диагенеза горных пород.
5. Анализ размера зерен: включает просеивание образцов песчаника на фракции разного размера и измерение процентного содержания каждой фракции. Анализ размера зерен может предоставить информацию о текстуре и сортировке образца песчаника.
6. Химический анализ: Химический анализ образцов песчаника может предоставить информацию об элементном составе горных пород. Рентгеновская флуоресценция (XRF) является распространенным методом, используемым для химического анализа образцов песчаника.

Эти методы петрографического анализа важны для понимания истории осадконакопления и среды образования образцов песчаника, а также для определения их потенциального использования в качестве пород-коллекторов в нефтяной промышленности.

Использование и применение

Песчаник использовался в строительстве и архитектуре на протяжении тысячелетий благодаря своей долговечности, прочности и эстетической привлекательности. Некоторые распространенные области применения песчаника включают:

1. Фасады зданий и облицовка: песчаник часто используется для фасадов зданий и облицовки из-за его естественной красоты и долговечности. Он обычно используется для правительственных зданий, музеев и других важных структур.
2. Мощение и напольные покрытия: песчаник также используется для мощения и напольных покрытий из-за его прочности и противоскользящих свойств. Он обычно используется для дорожек, патио и вокруг бассейнов.
3. Памятник и скульптура: многие исторические памятники и скульптуры были сделаны из песчаника из-за его способности вырезать и формировать замысловатые узоры.
4. Гравий и заполнитель: Щебень из песчаника часто используется в качестве гравия и заполнителя в строительных проектах, таких как строительство дорог и производство бетона.
5. Разведка нефти и газа. Песчаник является важной породой-коллектором для разведки нефти и газа, а его свойства пористости и проницаемости имеют решающее значение для извлечения углеводородов.

В целом, песчаник имеет широкий спектр применения в строительстве, архитектуре и промышленности, а его долговечность и естественная красота делают его очень востребованным строительным материалом.

Геологические образования и места, где обычно встречается песчаник

Песчаник можно найти во всем мире, так как это обычная осадочная порода, которая образуется в результате накопления и цементации зерен размером с песок. Залежи песчаника можно найти в самых разных условиях, включая русла рек и ручьев, пляжи, пустыни и даже под водой. Некоторые известные образования из песчаника включают песчаник навахо на юго-западе Соединенных Штатов, образования каньона Ред-Рок в Австралии и скалы из песчаника в Петре, Иордания. Кроме того, многие строительные и монументальные камни изготавливаются из песчаника, и это популярный материал для строительных и ландшафтных проектов.

Песчаник можно найти в различных геологических образованиях и местах по всему миру, в том числе:

1. Плато Колорадо на юго-западе США, где оно образует впечатляющие скальные образования, такие как Гранд-Каньон и Национальный парк Зайон.
2. Аппалачи на востоке США, где встречается в нескольких различных формациях.
3. Пустыня Сахара в Африке, где образуются огромные песчаные дюны и другие объекты.
4. Каньон Ред-Рок в Неваде, США, где он образует потрясающие скалы из красного песчаника и скальные образования.
5. Шотландское нагорье, где образуются скалистые гора пейзажи.
6. Большой Австралийский залив в Австралии, где он образует морские скалы и прибрежные образования.
7. Бассейн Кару в Южной Африке, где он образует мощные осадочные толщи.
8. Пустыня Гоби в Азии, где она образует огромные песчаные дюны и другие особенности.
9. Юрское побережье на юге Англии, где оно образует поразительные прибрежные образования и скалы.
10. Доломитовые Альпы в северной Италии, где он образует красивые горные пейзажи и скальные образования.

Это всего лишь несколько примеров, так как песчаник можно найти и во многих других местах по всему миру.

Использование и применение песчаника в строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности.

Песчаник использовался в строительстве и архитектуре на протяжении тысячелетий. Его долговечность, доступность и привлекательный внешний вид делают его популярным выбором для различных применений. Некоторые распространенные виды использования и применения песчаника включают:

1. Строительные материалы: песчаник веками использовался в качестве строительного материала из-за его прочности, долговечности и устойчивости к атмосферным воздействиям. Его используют при возведении стен, полов, лестниц, столбов и других конструктивных элементов.
2. Ландшафтный дизайн: песчаник часто используется в ландшафтном дизайне для дорожек, внутренних двориков, подпорных стен и других наружных элементов. Его естественный цвет и текстура делают его популярным выбором для садового дизайна.
3. Скульптура и искусство. Песчаник является популярным материалом для скульптуры и искусства благодаря своей пригодности к обработке и эстетическим качествам. Многие древние и современные скульптуры были сделаны из песчаника.
4. Промышленное использование: песчаник используется в производстве стекла, керамики и других промышленных изделий. Он также используется в качестве сырья для производства цемента и бетона.
5. Историческое сохранение: песчаник часто используется при реставрации исторических зданий и памятников из-за его доступности и совместимости с традиционными строительными материалами.

В целом, универсальность, долговечность и эстетические качества песчаника делают его ценным материалом для широкого спектра применений в строительстве, архитектуре и других отраслях.

Резюме ключевых моментов

Вот некоторые ключевые моменты о песчанике:

• Песчаник представляет собой осадочную горную породу, состоящую в основном из минеральных частиц или обломков горных пород размером с песок.
• Песчаник можно классифицировать по составу (например, кварцевый аренит, аркоз, литический песчаник) и текстуре (например, хорошо отсортированный, плохо отсортированный, конгломерат).
• Песчаник обычно формируется в различных средах осадконакопления, включая речные, эоловые, морские и дельтовые.
• Методы петрографического анализа могут быть использованы для определения минерального состава и текстуры песчаника.
• Песчаник имеет широкий спектр применения и применения, в том числе в строительстве, архитектуре и нефтяной промышленности.
• Некоторые распространенные геологические образования, в которых встречается песчаник, включают плато Колорадо, Аппалачи и Западный внутренний морской путь в Северной Америке, а также пустыню Гоби в Азии и пустыню Симпсона в Австралии.

Рекомендации

• Боневиц, Р. (2012). Камни и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
• Авторы Википедии. (2019, 27 апреля). Песчаник. В Википедия, свободная энциклопедия. Получено 23:32, 28 апреля 2019 г., с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sandstone&oldid=894401818