Алевролит образуется там, где мелкие обломки минералов осаждаются в спокойной воде — в дельтах рек, озерных впадинах или на мелководных морских шельфах. Со временем рыхлый илистый осадок уплотняется, теряет воду и скрепляется природным цементом. В результате получается плотная, часто слоистая порода, которая занимает промежуточное положение между грубозернистыми песчаниками и тонкодисперсными аргиллитами.
В классификации обломочных осадочных пород алевролит определяют по размеру частиц: более 50 % зерен имеют диаметр от 0,01 до 0,05 мм. Такой размер придает породе характерную шероховатую поверхность на изломе и легкую зернистость на ощупь. В отличие от аргиллитов, алевролит не расщепляется на тонкие пластины, а в отличие от песчаников — не обладает высокой проницаемостью и большой пористостью.
В Украине алевролиты широко представлены в фанерозойских осадочных толщах. Они сопровождают угленосные отложения Донбасса, входят в разрезы Днепровско-Донецкой впадины, встречаются в Карпатах и Крыму. Часто именно эти породы выполняют роль природных покрышек для нефтегазовых залежей или становятся сырьем для местных строительных материалов.
Гранулометрия и место в классификации осадочных пород
Осадочные обломочные породы делят по размеру обломков на три основные группы: псаммиты (пески и песчаники — частицы более 0,1 мм), алевриты и алевролиты (0,01–0,05 мм) и пелиты (глины и аргиллиты — менее 0,01 мм). Алевролит — это сцементированный аналог алеврита, так же как песчаник является сцементированным песком.
В полевых условиях геологи часто применяют простой тест: образец породы слегка перетирают или даже «пробуют» на зуб (традиционный метод). Алевролит ощущается шероховатым, слегка «хрустящим» благодаря кварцевым и полевопшатовым зернам. Аргиллит при таком же тесте кажется гладким, почти «мыльным». Это быстрый способ отличить породы без лабораторного оборудования.
Как образуется алевролит: седиментация и литогенез
Процесс начинается с накопления мелкого обломочного материала в низкоэнергетических средах. В дельтах рек скорость течения резко падает, и даже самые мелкие зерна кварца, слюды и глинистых минералов осаждаются слой за слоем. В озерах и прибрежных зонах морей сезонные или штормовые события создают тонкое чередование слоев — будущую слоистость породы.
После погребения под более новыми отложениями начинается диагенез. Механическое уплотнение выдавливает межзерновую воду. Одновременно из подземных вод осаждаются цементирующие вещества — карбонаты, кремнезем или глинистые минералы. В зависимости от того, где именно кристаллизуется цемент, различают три типа:
- базальный — зерна «плавают» в цементной массе, почти не соприкасаясь друг с другом;
- поровый — цемент заполняет пространство между зернами;
- контактовый — цемент скрепляет породу только в точках соприкосновения зерен.
Миллионы лет такого преобразования превращают мягкий ил в прочный камень, сохраняя при этом первичную слоистость и иногда отпечатки растений или следы древних организмов.
Минеральный состав и основные разновидности
Основу большинства алевролитов составляют кварц и полевые шпаты — устойчивые к выветриванию минералы, которые доминируют в мелкой фракции. Добавляются слюды, хлорит и глинистые минералы. По соотношению обломочных компонентов выделяют:
- олигомиктовые алевролиты — преимущественно два главных минерала (например, кварц-полевошпатовые);
- полимиктовые — разнообразные обломки пород и минералов;
- опоковидные — с базальным цементом, легкие, с раковистым изломом, внешне напоминают опоку.
Цвет породы зависит от примесей: серый и темно-серый — от органического вещества или пирита, красно-коричневый — от оксидов железа, зеленоватый — от глауконита или хлорита.
Физические и механические свойства
Алевролит сочетает достаточную прочность с относительно низкой пористостью. Плотность колеблется в пределах 1,8–2,6 г/см³. Прочность на сжатие обычно составляет 264–408 кг/см², хотя отдельные разновидности превышают 400 кг/см². Пористость большинства образцов лежит в диапазоне 9,5–19,2 %, а проницаемость — от 0,036 до 0,820 мкм². Эти показатели делают породу хорошим материалом для несущих конструкций, но ограничивают ее коллекторские свойства в нефтегазоносных комплексах.
Алевролит не разбухает в воде так сильно, как аргиллит, и не обладает высокой проницаемостью, как песчаник, поэтому часто выполняет роль природного барьера для углеводородов в осадочных бассейнах Украины.
Для сравнения с соседними породами удобно использовать таблицу основных параметров.
| Параметр | Алевролит | Песчаник | Аргиллит |
|---|---|---|---|
| Размер частиц, мм | 0,01–0,05 | 0,1–2,0 | менее 0,01 |
| Основной состав | Кварц + полевые шпаты + глинистые минералы | Преимущественно кварц | Глинистые минералы |
| Пористость, % | 9,5–19,2 | 11–28 | обычно <10 |
| Проницаемость | Низкая–средняя | Высокая | Очень низкая |
| Прочность на сжатие | 264–408 кг/см² | Выше | Ниже |
| Типичное применение | Кирпич, керамзит, бут, облицовка | Фасады, наполнитель, брусчатка | Керамика, цементное сырье |
Данные обобщены на основе материалов ВУЕ и геологических исследований осадочных бассейнов Украины.
Распространение в Украине и связь с полезными ископаемыми
Алевролиты встречаются практически во всех регионах Украины, где развиты осадочные толщи фанерозоя. В Донбассе они чередуются с угольными пластами и песчаниками, формируя характерный «сэндвич» угленосной формации. В Днепровско-Донецкой впадине алевролиты часто выполняют роль покрышек над нефтегазовыми залежами, а в отдельных зонах — и роль коллекторов, если порода достаточно трещиноватая или имеет благоприятный тип цементации.
В Карпатах и Крыму алевролиты входят в состав флишевых и молассовых отложений. На значительных глубинах Левобережья Днепра они также присутствуют в разрезах и могут влиять на инженерно-геологические условия при строительстве. Часть алевролитов попадает в терриконы угольных шахт, где их иногда рассматривают как потенциальное сырье для вторичного использования.
Практическое применение алевролита
Благодаря сочетанию прочности, морозостойкости и доступности алевролит активно используют в строительстве. Из него производят кирпич, керамзит (легкий заполнитель для бетонов и теплоизоляции), бутовый камень и облицовочные плиты. Слоистая текстура придает природной декоративности фасадам и садовым элементам.
В промышленности породу применяют как сырье для цемента и керамических изделий. В нефтегазовой геологии изучение коллекторских свойств алевролитов помогает оценивать перспективы новых площадей и оптимизировать добычу. Экологический аспект также важен: местные месторождения уменьшают потребность в транспортировке материала из других регионов, а сама порода не содержит вредных примесей в концентрациях, ограничивающих ее использование.
В современных условиях растет интерес к комплексному использованию алевролитов, сопровождающих угольные месторождения, — как строительного сырья и как объекта для рекультивации терриконов.
Алевролит остается одной из наиболее «рабочих» осадочных пород Украины. Он не такой эффектный, как мрамор или гранит, и не такой известный, как песчаник, но именно благодаря ему держатся многие конструкции, а геологи получают ключ к пониманию истории осадочных бассейнов. Его изучение продолжает давать практические результаты как в строительстве, так и в поиске энергоресурсов.
Добавить комментарий