Clasificación de rocas sedimentarias endógenas
(1) Roca de aluminio
La roca de aluminio es rica en Al 2O 3 y al2o 3 >:SiO 2 si Al 203 >;40%, al2o 3:SiO 2 & gt; ;2:1 es bauxita. Los componentes minerales de las rocas de aluminio son principalmente hidróxido de aluminio: gibbsita [Al(OH)3], diáspora [γ-A1O(OH)] y diáspora [α-ALO(OH)]. Además, contiene minerales arcillosos y otros minerales detríticos terrestres; también puede contener otros minerales autigénicos como siderita, calcita, óxidos e hidróxidos de hierro; Sin embargo, estos minerales se producen en forma de microcristales y son difíciles de distinguir a simple vista. Las rocas aluminosas suelen ser de color gris a gris oscuro o amarillo grisáceo y ocre. Las estructuras comunes incluyen estructuras clásticas internas, estructuras microcristalinas y estructuras tipo frijol (oolíticas). El aspecto de las rocas aluminosas es muy similar al de las rocas arcillosas. La diferencia es que las rocas de aluminio son más duras y densas que las rocas arcillosas.
Las rocas de aluminio (bauxita) se pueden dividir en dos categorías según su origen: bauxita residual y bauxita sedimentaria.
◎ Aluminita eluvial (bauxita): Es un producto residual erosionado in situ elaborado a partir de rocas de silicato de aluminio (sienita nefelina, basalto) y piedra caliza que se forman fuertemente modificadas químicamente en condiciones de clima húmedo tropical y subtropical. por meteorización (suelo rojo). La bauxita residual erosionada suele ser de color rojo, marrón o amarillo, y algunas son de color gris claro y blanco. La estructura es suelta, el principal mineral que contiene aluminio es la gibbsita, a veces diáspora, y los minerales de hierro son principalmente goethita y hematita hidratadas. La estructura del mineral incluye granos de frijol, granos ooides y estructuras fangosas, a menudo con estructuras porosas, y bauxita residual en transición desde la roca original. La bauxita residual de China incluye bauxita de laterita eluvial erosionada en el basalto de Zhangpu, Fujian.
Roca sedimentaria de aluminio (bauxita): Los materiales ricos en aluminio formados por la meteorización continental fueron transportados a cuencas sedimentarias y acumulados. La composición mineral del mineral es principalmente diáspora, que a veces contiene diáspora. También suele contener óxidos e hidróxidos de hierro y minerales arcillosos como la caolinita. El color del mineral varía mucho, incluyendo gris oscuro o blanquecino, verde oscuro, amarillo verdoso, etc. La estructura incluye una estructura clástica interna, una estructura microcristalina y una estructura ooide (similar a un frijol). Los yacimientos minerales generalmente están estratificados y casi siempre se encuentran en discontinuidades sedimentarias en rocas carbonatadas. El depósito de bauxita más grande de China se produce en la discontinuidad sedimentaria de la piedra caliza del Ordovícico Medio en el fondo del Sistema Carbonífero en el norte de China. Las vetas de bauxita se encuentran a menudo en estratos carboníferos.
(2) Rocas de hierro
Las rocas de hierro se refieren a rocas ricas en minerales que contienen hierro. Cuando el contenido de mineral de hierro es alto y alcanza los estándares de grado industrial, la roca de hierro se convierte en mineral de hierro. Generalmente, el contenido de Fe203 en el mineral de hierro es superior al 20%.
Los principales minerales que contienen hierro en las rocas de hierro incluyen minerales de óxido de hierro (goetita y hematita), minerales de carbonato de hierro (siderita), minerales de silicato de hierro (piedra verde oolítica) y minerales de sulfuro de hierro (). pirita y marcasita). Las estructuras de las rocas de hierro y las rocas carbonatadas tienen muchas similitudes. Los tipos estructurales comunes incluyen estructura clástica interna, estructura oolítica (similar a un frijol), estructura agregada y estructura microcristalina (criptocristalina). Su estructura generalmente incluye lechos cruzados, lechos granulares, trazas corrugadas, grietas tipo barro, etc. Además, muchas rocas de hierro forman "estructuras similares a riñones", comúnmente conocidas como estromatolitos.
Las rocas de hierro se pueden dividir en los siguientes tipos según su composición:
◎Mineral de óxido de hierro (mineral): compuesto principalmente por minerales de goetita y hematita. Es de color marrón rojizo u ocre, tiene alta densidad y, a menudo, tiene una estructura ooide (parecida a un frijol). Por ejemplo, los depósitos de hierro de tipo Longxuan producidos en la Formación Chuanlinggou del Sistema Sinian en el norte de China y los depósitos de hierro de tipo Ningxiang del Sistema Devónico en el sur de China son minerales de óxido de hierro.
◎ Roca (mineral) de siderita: Compuesta principalmente de siderita, que a menudo contiene una pequeña cantidad de inclusiones como sulfuro de hierro, clorita oolítica, minerales arcillosos y fosfatos. De color gris claro o gris azulado claro, se vuelve rojo fácilmente debido a la intemperie cuando se expone al suelo, suele ser estratificado, lenticular o nodular y aparece en sedimentos fangosos o silíceos;
◎Roca de hierro oolítica (mineral): gris oscuro o verde grisáceo, el componente principal son granos ooides. A menudo contiene fragmentos de arena de cuarzo y, en ocasiones, apatita oolítica, óxido de hierro, siderita o calcita. El clorito oolítico tiene una estructura oolítica (Figura 5-22). Este tipo de mineral se produce principalmente en los depósitos de hierro de estilo Linjiang en el área de Hunjiang en el noreste de China. También hay depósitos de hierro de clorito oolítico en la Formación Bolin del Jurásico Medio en el área de Bolin del condado de Zanda, Tíbet. .
(3) Roca de manganeso
El mineral de manganeso es una roca sedimentaria rica en minerales de manganeso. El mineral de manganeso con valor industrial es el mineral de manganeso. Los minerales comunes que contienen manganeso en las rocas de mineral de manganeso incluyen pirolusita (Mn O2) (generalmente agregados oolíticos o criptocristalinos), duromanganita (MmnO NmnO2 NH2O) (a menudo estalactitas, agregados de grano fino o agregados oolíticos), agua Mineral de manganeso [Mn2O3 (HO) 2] (a menudo compuesto de formas oolíticas o oolíticas). Además, a menudo se incluyen inclusiones como escombros terrestres, minerales arcillosos, calcita y ópalo. Las estructuras más comunes de la roca de mineral de manganeso o del mineral de manganeso son la estructura oolítica, la estructura similar a un frijol y la estructura criptocristalina.
Figura 5-22 Clorito oolítico (Formación Zhada Bolin Bolin, Tíbet, monopolarización, d = 4,4 mm)
(Según Guo, 1991)
Oolítico clorita, la parte de la matriz es arena de cuarzo, arena limosa y parte de óxido de hierro (parte negra).
Basándose en otros componentes de las rocas de mineral de manganeso, las rocas de mineral de manganeso se pueden dividir en cuatro tipos: lutita de manganeso, roca de carbonato de manganeso, roca clástica de manganeso y roca silícea de manganeso.
lutita de manganeso: generalmente de color negro, marrón oscuro y rojo. Los minerales de manganeso son principalmente hidromanganita y durmanita, que a menudo se distribuyen en el esquisto en forma de "grupos de tortas minerales" con una estructura oolítica (granos de frijol). Una sola torta mineral mide varios metros de largo, hasta 200 metros de largo y al menos varios centímetros de largo.
Carbonato de manganeso: incluye caliza de manganeso y dolomita de manganeso. Las rocas son de color gris claro, marrón, violeta y rosa; tienen una estructura de grano fino o microcristalina; los principales minerales que contienen manganeso son la rodocrosita y la calcita de manganeso. El carbonato de manganeso es similar a la piedra caliza, pero en su superficie desgastada se puede ver óxido de manganeso secundario de color marrón oscuro o negro.
◎Roca clástica de manganeso: principalmente limolitas de manganeso y areniscas de manganeso. Los componentes clásticos son principalmente pirolusita, seguidos de feldespato, mica y minerales arcillosos. Los minerales que contienen manganeso son principalmente pirolusita, pirolusita e hidromagnesita. Los minerales de manganeso se encuentran a menudo en las rocas en forma de cemento.
Roca silícea de manganeso: compuesta principalmente por minerales silíceos de calcedonia y ópalo, que contiene óxido de manganeso. Algunas son rocas arcillosas que contienen manganeso; en su mayoría se forman a partir de tobas o rocas piroclásticas intermedias-básicas variadas.
(4) Roca de fósforo
Casi todas las rocas sedimentarias contienen pequeñas cantidades de fósforo. Por ejemplo, el P2O5 promedio en el esquisto es del 0,17%. El contenido medio de P2O5 en la piedra caliza es del 0,04%. Generalmente, las rocas con un contenido de P2O5 superior al 7,8% (alrededor del 20% "apatita") se denominan fosforita, y las rocas con un contenido de P205 superior al 19,5% (alrededor del 50% "apatita") se denominan roca fosfórica. El contenido de P205 es inferior al 7,8%, pero superior al de las rocas ordinarias, por lo que se denomina roca que contiene fósforo.
La fosforita y la fosforita están compuestas por minerales fosfato, clastos terrígenos y otros minerales autigénicos. Los principales minerales fosfatados son la apatita [CA5 (PO4) 3 (F, Cl, OH)] y el colofosfato [CA3(PO4)2·2H2O]. El colofosfato es un mineral de fosfato amorfo. La apatita que forma la fosfatita y la fosfatita es la apatita microcristalina. La roca de fosfato suele ser de color más oscuro, principalmente de gris oscuro a gris negro.
Las estructuras comunes de la roca fosfórica incluyen estructura clástica interna, estructura oolítica, estructura bioclástica, estructura amorfa, estructura microcristalina y estructura metasomática. Las estructuras comunes incluyen lechos horizontales, lechos ondulados, lechos cruzados y lechos masivos, así como marcas de ondulaciones, grietas de barro y nódulos.
Según su origen y características estructurales, la roca fosfórica se puede dividir en los siguientes cinco tipos:
Roca fosfórica estratificada primaria: es el yacimiento de roca fosfórica de mayor importancia industrial. Las vetas de carbón son estables, tienen 30 m de espesor y, a menudo, se encuentran junto con rocas carbonatadas, rocas silíceas y esquisto silíceo. La estructura de la fosforita incluye estructura clástica interna, estructura oolítica, estructura agregada, estructura microcristalina, estructura de partículas biológicas, etc. La mayoría de ellos son de color negro oscuro o marrón oscuro y se vuelven blanquecinos, amarillos o marrón después de la lixiviación secundaria por el agua de lluvia. Los depósitos de fosfato en Yunnan y Guizhou en mi país a principios del Siniense tardío y principios del Cámbrico temprano pertenecen a este tipo.
Roca de fósforo reconstruida: roca de fósforo clástica formada por trituración, transporte y redeposición de roca de fósforo primaria. Las rocas tienen una estructura clástica, a veces contienen una gran cantidad de clásticos terrígenos y están asociadas con rocas clásticas terrígenas que contienen fósforo. En las rocas clásticas terrígenas que contienen fósforo, el fosfato existe en forma de cemento, o envuelve las partículas clásticas en forma de concha y cementa la calcita entre las partículas. El tiempo de formación de la roca de fósforo reconstruida a menudo no está lejos del tiempo de formación de la roca de fósforo primaria, por lo que suelen estar estrechamente relacionados en el tiempo y el espacio.
◎Roca de fósforo nodular: la roca de fósforo es nodular en la formación rocosa y los nódulos generalmente se distribuyen en capas. El espesor de la capa de nódulos es de decenas de centímetros a varios metros y tiene forma de lente. . Los nódulos son de color marrón claro a gris negruzco, densos y duros, y varían en tamaño, generalmente de 0,5 a 4 cm. Entre ellos, el mineral de fosfato es principalmente roca colofosfato.
◎Roca fosfórica secundaria: La roca fosfórica secundaria se refiere a rocas formadas por metasomatismo o lixiviación después de la diagénesis para promover el enriquecimiento de fosfato. La roca de fosfato metasomática generalmente se forma por metasomatismo entre la roca carbonatada y la solución de fosfato. Se pueden observar diversos fenómenos metasomáticos, como artefactos minerales de carbonato de fosfato, artefactos biológicos de fosfato de calcio, etc. El ejemplo más obvio de este tipo de fosforita es la fosforita formada por la descomposición de capas de guano y el metasomatismo de rocas o sedimentos subyacentes en islas tropicales.
La roca carbonatada que contiene fosfato se lixivia con el agua de lluvia y el componente carbonatado se pierde, lo que hace que el fosfato se enriquezca relativamente, es decir, se forma roca fosfórica residual descarbonizada, que a menudo se produce en roca carbonatada. En superficies erosionadas o en cuevas.
(5) Evaporita
La evaporita está compuesta principalmente por sales minerales solubles de potasio, sodio, calcio y magnesio. Los minerales comunes de la sal son los siguientes:
◎Sulfatos: yeso (Ca SO4 2H2O), anhidrita (Ca SO4), mirabilita (na2so 4·10h 20) y polihalita (2CaSO4 MgSO4 K2SO4 7H20).
◎Carbonatos: carbonato de sodio (Na2CO3·10H2O) y trona (Na2CO3.nahco3).
◎Borato: Bórax (Na2B4O7·10H20).
◎Nitrato: nitrato de sodio (Na NO3) y nitrato de potasio (KNO3).
◎Halogenuros: sal gema (Na Cl), sal potásica (KCl), carnalita (KCl MGC L2·6H2O), potasita (4Cl 4 mgso 4 11h2o).
Las evaporitas son todas de origen químico y se forman por evaporación intensa en lagunas cerradas, salinas o lagos salados del interior en condiciones cálidas y secas.
Las evaporitas son en su mayoría estructuras granulares cristalinas y estructuras fibrosas, a menudo con capas delgadas evidentes o estructuras en escamas, y en ocasiones estructuras nodulares. Debido a que la litología de la evaporita es blanda y propensa a la deformación plástica y al flujo bajo tensión, a menudo tiene estructuras de pliegues complejos, algunas de ellas también son estructuras similares a brechas debido a la fragmentación de las rocas intermedias o de la propia evaporita;
La evaporita se puede dividir en yeso y anhidrita, sal gema y sal potásica magnésica (sal potásica, carnalita y polihalita) según diferentes composiciones. Las evaporitas se asocian comúnmente con carbonatos y lutitas. Durante el proceso de evaporación y concentración, los minerales salinos precipitan en la solución acuosa en un orden determinado. Generalmente se precipitan primero los carbonatos (aragonito o calcita magnésica), luego los sulfatos (yeso y anhidrita), luego las sales de roca y finalmente los haluros y sulfatos de potasio y magnesio; Por lo tanto, en las secciones estratigráficas de las series de rocas salinas, los minerales de sal mencionados anteriormente a menudo se pueden ver en secuencia, pero solo cuando la concentración de salmuera en la cuenca es muy alta, se depositarán sal gema y sales de potasio y magnesio.
La evaporita se disuelve fácilmente, por lo que rara vez se ve en afloramientos, excepto en áreas extremadamente secas. A veces solo se ven yeso y anhidrita. Como resultado de su disolución y colapso, pueden formar brechas de solución salina en la superficie.
Los principales tipos de evaporita son los siguientes:
◎Roca de yeso y anhidrita: compuesta principalmente por yeso o anhidrita, en ocasiones mezclada con yeso y anhidrita. A menudo mezclado con dolomita, halita, lapislázuli, pirita, arcilla y materia orgánica, en su mayoría gris, blanquecino y rojo claro, a menudo con una estructura cristalina de grano fino a grueso, a menudo con una estructura en capas finas, una estructura arrugada, estructuras de tipo intestinal y estructuras nodulares. Las rocas de yeso y anhidrita son en su mayoría estratificadas, gruesas y ampliamente distribuidas. Se producen principalmente entre piedra caliza, dolomita, marga y lutita negra, y a veces se intercalan con evaporitas como la halita. La roca de yeso se caracteriza por una baja dureza y generalmente una estructura cristalina granular. La anhidrita a veces se mezcla fácilmente con rocas carbonatadas bien cristalizadas. La principal diferencia es que la anhidrita más HCl no forma espuma. La escisión de la anhidrita son tres conjuntos de escisiones mutuamente perpendiculares, mientras que la calcita y la dolomita son escisiones romboédricas completas.
◎Sal gema: Compuesta principalmente por sal gema, conteniendo a menudo otras pequeñas cantidades de cloruros, sulfatos, minerales arcillosos y materia orgánica. La halita pura es incolora pero aparece negra, gris, granate y azul debido a otras inclusiones e inclusiones. La mayoría de ellos son estructura cristalina fina, estructura de bloque, estructura de escamas y estructura de deformación. Las rocas de halita son en su mayoría simbióticas con rocas de yeso, rocas de anhidrita, etc. , producido principalmente en la parte superior de rocas de yeso y anhidrita, en rocas carbonatadas o rocas clásticas de color rojo claro. La halita está ampliamente distribuida en las formaciones rocosas carbonatadas del Triásico en Sichuan, China. La halita se encuentra a menudo en las cuencas mesozoicas y cenozoicas del este de China, el centro sur y Yunnan.
◎Roca educada: Compuesta principalmente por sal gema potásica, carnalita, salmuera mixta, potasa y otros minerales. , producida junto con grandes cantidades de sal gema, a menudo mezclada con minerales arcillosos y otros minerales salinos. El color es principalmente blanco lechoso, rojo o marrón rojizo, a menudo con una capa delgada evidente y fácil de deformar. Alta solubilidad. Los minerales que contienen potasio (especialmente las sales de potasio y la carnalita) son irritantes, lo cual es una de las características importantes para identificar los minerales que contienen potasio. Las rocas de sal de potasio y magnesio se pueden dividir en sales de potasio (15% ~ 40% de sal de potasio), carnalita (40% ~ 80% de carnalita) y sales de potasa.
Las rocas evaporables son muy solubles, solubles, blandas y se deforman y rompen fácilmente. Cuando los estratos que contienen sal quedan expuestos en zonas de erosión superficial, a menudo se forman pliegues, torsiones y grietas a gran escala a lo largo de los estratos, que aparecen como brechas de sal disuelta en el suelo, pero los estratos subyacentes y los estratos suprayacentes a menudo no tienen deformación obvia. . No hay señales de lixiviación en el área de agua estancada debajo de la zona de circulación de agua subterránea. Las condiciones geológicas de ingeniería en la zona de fractura y su área de influencia son muy desfavorables. Al mismo tiempo, los iones cloruro (Cl?) y los iones sulfato () suelen tener un alto contenido y ser altamente corrosivos, lo que destruirá la estructura del hormigón y provocará un gran daño al proyecto. Por lo tanto, los hidrogeólogos y los ingenieros geólogos deben prestar atención a la existencia y propiedades de las formaciones evaporativas para poder tomar las medidas adecuadas para evitar efectos adversos.
(6) Rocas orgánicas combustibles
Compuestas principalmente por compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, incluido el carbón y el esquisto bituminoso. Los componentes orgánicos del carbón se transforman principalmente a partir de plantas, mientras que el esquisto bituminoso se transforma a partir de depósitos impuros de sapropel. La pizarra bituminosa es generalmente de color marrón oscuro, marrón oscuro o negra. Después de la intemperie, el tono se vuelve más claro, incluso blanco grisáceo. La pizarra bituminosa tiene una textura fina y es más ligera que la pizarra ordinaria. La densidad del esquisto bituminoso seco es de sólo 1,3 ~ 1,8 g/cm3. Es elástico, resistente y no es fácil de romper. Se puede cortar con un cuchillo, enrollar en rodajas finas y marcar con la uña para crear un brillo grasoso. Las fracturas suelen tener forma de conchas muy finas y los finos bordes de las muestras pueden encenderse con cerillas o ahumarse. Son materias primas importantes para el refinado del petróleo. La pizarra bituminosa se produce en los estratos del Paleógeno en Fushun, Liaoning y Maoming, Guangdong, China. Se forma principalmente en ambientes cerrados de bahías, lagunas o lagos.