Осадочные породы бывают самых разных цветов. Цвет осадочной породы зависит от ее состава и минералов, присутствовавших при ее формировании. Осадочные породы образуются из частиц других пород, органических веществ или биологических материалов, которые накапливаются с течением времени. По мере накопления слоя за слоем осадок сжимается в осадочную породу. Состав и цвет исходного осадка определяют свойства конечной породы.
Существует три основных фактора, определяющих цвет осадочной породы:
Состав исходного осадка является наиболее значимым фактором. Осадок, который накапливается слоями, поступает из выветренных и эродированных пород выше по течению. Минералы, присутствующие в исходных породах, придают цвет. Поскольку минеральный состав меняется, меняется и цвет. Осадочные породы также образуются из скоплений органического вещества. Присутствие темных растительных остатков и углерода приводит к более темным серым и черным оттенкам. Наконец, минеральные примеси, включая оксиды железа, придают красные и оранжевые цвета, в то время как гидроксиды вносят коричневые, желтые и зеленые оттенки.
Давайте подробнее рассмотрим состав некоторых распространенных цветных осадочных пород:
Желтовато-коричневые или бежевые осадочные породы часто образуются из выветренного гранита. Гранит содержит большое количество кварца и полевого шпата. По мере разрушения этих минералов образующийся осадок становится светло-коричневым. Песчаник является ярким примером желтовато-коричневой осадочной породы. Наиболее распространенным минералом в песчанике является кварц. Кварц не имеет цвета, поэтому скопления кварцевого осадка приводят к образованию бледно-коричневых или белых песчаников.
Красные осадочные породы получают свой цвет от оксида железа или гематита. Железо легко окисляется и окрашивает осадок в красный цвет. Красноцветные отложения представляют собой красноцветные осадочные слои. Они образуются, когда железо присутствует во время отложения, а окисление происходит вскоре после захоронения. Красноцветные отложения также могут образовываться, когда железо выщелачивается в существующие осадочные слои и вызывает окрашивание.
Зеленые осадочные породы содержат минералы с зеленоватыми оттенками. Глауконит, гидратированный минерал силиката железа и калия, является наиболее распространенным источником зеленого цвета. Он образуется аутигенно во время преобразования осадка в горную породу. Другие минералы, которые окрашивают горные породы в зеленый цвет, включают хлорит, серпентин и глинистые минералы. Зеленые аргиллиты и алевриты часто содержат обильный глауконит.
Черные осадочные породы содержат обильный углерод, как правило, в форме древесного угля, графита, угля или богатого органикой сланца. Уголь образуется из-за накопления остатков наземных растений. Его черный цвет обусловлен углеродом. Черный сланец накапливается в средах с низким содержанием кислорода, где сохраняется органический материал. Этот органический материал богат углеродом и придает породе темно-серый или черный цвет.
Серый — наиболее распространенный цвет осадочных пород. Чистые кварцевые отложения белые, но примеси обычно придают серый оттенок. Глинистые минералы в сланцах дают мягкие серые оттенки. Карбонаты, такие как известняк, также обычно имеют средний или темно-серый цвет.
Оранжевые и желтые осадочные породы окрашены гидроксидными и гидратными минералами. Распространенными источниками цвета являются гетит, лимонит, ярозит и другие гидроксиды железа, которые придают желтый, оранжевый, коричневый и охристый оттенки. Оксиды урана также могут окрашивать горные породы во флуоресцентно-желтый цвет.
Определенные среды осадконакопления образуют осадочные породы с характерными цветами:
| Среда | Типичные цвета горных пород | Причина цвета |
|---|---|---|
| Речные (реки) | Желтовато-коричневый, серый, красный | Кварц, сланцы, оксиды железа |
| Мелководные | Зеленый, серый | Глауконит, глины |
| Озерные (озера) | Серый, черный | Карбонаты, органические вещества |
| Топки | Черный | Уголь, богатые углеродом сланцы |
| Глубоководные | Черный, серый | Кремни, сланцы |
| Дельтовый | Красный, коричневый | Оксиды железа |
| Засушливый | Красный, оранжевый | Оксиды железа |
Реки производят коричневые песчаники из кварцевых и полевых шпатовых осадков. Мелководные морские среды способствуют образованию глауконита и глины, что приводит к образованию зеленоватых осадочных пород. Озера генерируют серые и черные богатые органикой аргиллиты. Болота и топи накапливают растительные остатки, которые преобразуются в черный уголь и сланец. Бескислородные глубоководные морские среды сохраняют органический углерод в виде черного сланца. Дельтовые регионы производят красные отложения посредством образования оксида железа. Засушливый климат также окисляет железо и генерирует красные породы.
После первоначального осаждения ряд процессов могут изменить цвет осадочных пород:
Окисление и восстановление являются двумя наиболее распространенными процессами, влияющими на цвет после отложения. Воздействие во время подъема обычно окисляет железо и создает красные оттенки. Захоронение и насыщение водой приводят к восстановительным условиям и удаляют красные оттенки. Осадочные породы дают подсказки об условиях осадконакопления, при которых они образовались, а также о постседиментационных процессах, которые изменили их первоначальные характеристики.
Цвет осадочных пород раскрывает детали их состава и постседиментационной истории. Вот некоторые ключевые идеи, которые можно почерпнуть из цвета:
Кроме того, равномерная или нерегулярная цветовая полосатость дает информацию об условиях осадконакопления. Равномерно полосатые слои указывают на регулярные циклы осадконакопления в таких средах, как глубоководные морские. Неравномерные цветовые узоры образовались в условиях с большей изменчивостью, таких как дельты.
Осадочные породы демонстрируют широкий спектр цветов. Эти цвета дают ценные подсказки об изначальном составе и условиях осадконакопления. Желтовато-коричневые кварциты образовались из песчаника, отложившегося в реках и океанах. Черные богатые органикой сланцы накопились в условиях низкого содержания кислорода. Красноцветные пласты с оксидами железа возникли в засушливых континентальных районах. Зеленые богатые глауконитом осадки образовались в мелководных морских условиях. После осаждения, окисление, восстановление, выветривание и метаморфизм продолжают изменять первоначальный цвет породы.
Изучение цвета и узоров осадочных пород проливает свет на происхождение, процессы осадконакопления и постформационные изменения. В следующий раз, когда вы увидите ярко окрашенные полосы на придорожном обнажении, подумайте о захватывающей геологической истории, закодированной в этих осадочных слоях.