Кремнёвые горные породы
Кремнёвые го́рные поро́ды (по названию наиболее характерной породы этой группы – кремень) (кремниевые породы, силицитолиты), осадочные горные породы, более чем наполовину сложенные опалом, халцедоном, кристобалитом, тридимитом и развивающимся по ним апосилицитовым кварцем.
Петрографическая классификация
Петрографическая классификация кремнёвых пород с выделением петротипов основана на различии минерального состава и структуры пород, а также их физических свойств (крепости, пористости) и примесей. Их разделяют на опалолиты (опаловые, опал-кристобалитовые, редко опал-тридимитовые породы) и халцедонолиты (халцедоновые, кварц-халцедоновые и кварцевые породы).
По структуре опалолиты подразделяются: на 1) биолиты (с биоморфной структурой), включающие диатомиты, радиоляриты, спикулиты (или спонголиты); 2) абиолиты (с первично или вторично абиоморфной структурой), к которым относятся трепелы, опоки, гейзериты, остаточные гидротермалиты; 3) опалокластолиты, объединяющие брекчиевые, дресвяные и другие кремнеобломочные породы. Макроскопически опалолиты землистые, с пелитоморфной структурой (состоят из частиц размером менее 0,001 мм, исключая спикулиты с тонкопесчаной структурой), очень лёгкие вследствие высокой микропористости, некрепкие. Цвет белый, светло-серый, реже тёмно-серый, жёлтый (окрашены примесями).
Опалолиты. Диатомит (миоцен, штат Калифорния, США).Халцедонолиты по структуре подразделяются: на 1) биолиты, включающие радиоляриевые и спикуловые кремни, яшмы, фтаниты и апосилицитовые кварциты; 2) абиолиты, к которым относятся абиоморфные кремни, яшмы, фтаниты и апосилицитовые кварциты. Все халцедонолиты стеклоподобные, с раковистым изломом, режущими, часто просвечивающими, краями, с кристаллитовой (криптокристаллической) или кристаллической структурой, непористые, сливные (плотные), сравнительно тяжёлые и очень крепкие. Цвет разнообразный (белый, красный, зелёный, чёрный и др.), обусловленный примесями.
Халцедонолиты. Окремнелая осадочная порода (формация Виндалия, нижний мел, Западная Австралия).Генетическая классификация
Кремнёвые породы генетически разнообразны и широко распространены в осадочной оболочке Земли.
Седиментационные силицитолиты
Преобладают седиментационные биогенные породы (в основном биоморфные опалолиты), образующиеся путём осаждения кремниевых скелетных остатков планктонных организмов в области пелагиали, на шельфах, в лагунах, озёрах (диатомиты, радиоляриты) или накопления кремниевых спикул губок на дне морских бассейнов (спикулиты). Химическая аккумуляция аморфного кремнезёма (опала) из воды происходит на отдельных участках, где кремнезём поступает в большом количестве в виде коллоидных и истинных растворов и не успевает разбавиться недонасыщенной водой, – у выходов гидротерм и других источников как на суше, так и под водой. Хемогенными являются гейзериты; гнёзда, линзы и корки яшм в базальтах и других эффузивах; к ним относится часть трепелов, опок, абиоморфных кремней.
Соотношение биогенных и хемогенных кремнёвых горных пород на протяжении геологической истории Земли закономерно менялось: в докембрии (особенно раннем) происходило химическое осаждение кремнезёма из насыщенных водных растворов, часто совместно с оксидами железа (железистые кварциты); появившиеся в фанерозое радиолярии, кремнёвые губки, диатомовые водоросли и другие организмы стали интенсивно извлекать из воды кремнезём для построения скелетов, что привело к резкой недонасыщенности современной гидросферы кремнезёмом и исключило химическую аккумуляцию силицитов на больших площадях.
К седиментационным также относятся механогенные кремнёвые горные породы с обломочной структурой, образующиеся в процессе накопления и последующей цементации обломков различных силицитолитов.
Неседиментационные силицитолиты
Среди неседиментационных (вторичных) кремнёвых горных пород – кремнёвые конкреции, гнёзда, жилы, линзы, столбы и другие тела, возникшие при диа-, ката- и метагенезе путём замещения опалом, халцедоном и кварцем известняков и других пород; кремнёвые панцири (силькреты), формирующиеся при химическом выветривании в полупустынях и пустынях; остаточные гидротермалиты (рыхлые опалолиты вулканического элювия), образующиеся при т. н. гидротермальном выветривании пород вулканических построек (их древний аналог – вторичные кварциты).
Использование
Полированные срезы уральских яшм с месторождений.
Многие кремнёвые породы являются ценными полезными ископаемыми или их вмещают. Опалолиты (главным образом диатомиты, трепелы) – наполнители бумаги, пластичных материалов, красок; адсорбенты и фильтры, тончайшие абразивы, тепло- и звукоизоляционные материалы, сырьё для производства некоторых типов цемента. Благодаря высокой пористости они являются ёмкими коллекторами нефти, природного горючего газа (например, месторождения на о. Сахалин, п-ове Камчатка) и подземных вод. Остаточные гидротермалиты вмещают залежи руд железа, меди, свинца и цинка, серебра, золота, а также серы (например, месторождения на Урале, Алтае). Халцедонолиты используют для производства кислотоупорной посуды, шаров камнеистирающих мельниц, как поделочный и декоративный материал.