Тау жыныстары туралы жалпы түсінік

Жоспары:

1. Тау жыныстары туралы жалпы түсінік

2. Магмалық тау жыныстары

3. Шөгінді тау жыныстары

4. Метаморфтық тау жыныстары

5. Органогендік тау жыныстары

6. Қорытынды

7. Пайдаланған әдебиеттер

Тау жыныстары туралы жалпы түсінік

Жер қыртысын құраушы минералдық бір тектес заттарды тау жынысы деп атайды. Жердің сыртқы қыртыс қабаттары көбінесе қатты тастардан тұрады. Сол себепті тау жыныстарын анайы түсінікпен атағанда тастар деуге болады. Тастардың жер бетіне шыққан айқын күрделі түрлері тауларда кездеседі. Тау жыныстары деген сөздің өзі сол тастардың тауда кездесу түсінігінен шыққан. Олай болса тау жыныстарының орнына тастaр деген түсініктің өзін алуға да болар еді. Расында петрография деген сөздің өзі де сонан шыққан болатын (грекше петро — тас деген сез). Бірақ ерте кезде осылай алынғанымен қазіргі түсінікке ол дәл келе қоймайды. Өйткені жер кабаттарын құраушы минералдық бір тектес зат қатарына, яғни тау жынысы қатарына су, мұнай, көмір, топырақ, сияқты заттар да жатады. Бірақ бұларды тас деуге болмайды. Сондықтан тау жынысы деген түсініктің тастан көрі мағынасы кеңірек. Сонымен, петрография тау жыныстарын зерттеуші ғылым.

Тау жыныстарының шығу тегіне жалпы шолу жасап көрейік. Жердің үстіңгі қабатындағы тас қабықты құраған тау жыныстары алғашқыда балқыған тұтқыр заттан қатайып пайда болған. Демек, ол тау жыныстарын құраған минералдар мен кристалдар да алғашқыда сол балқыған заттан пайда болған. Онан кейінгі замандарда, жердің қатты тас қабығы құрыла бастасымен ондай тау жыныстары, күннің шағу, желдің қағу, судың шаю әсерінен бұзылып, бөлшектерге жіктеліп, ажырап үгітіле бастаған.

Тау жыныстарының үгітіліп ұсақталған түйіршіктері суға еріп, химиялық әр түрлі қосындыларға айналып, тұнып, тығыздалып, бірігіп, басқа түрлі минералдарға және тау жыныстарына айналған. Мұнан кейін олар екінші рет қайта өзгеріп, тағы басқа тау жыныстарының түріне айналған. Жердің жүздеген миллиондаған ұзақ тарихы бойында осы әрекет көп қайталанып отырған. Сонымен қатар бертін келе-келе тау жыныстары мен минералдардың бұзылып өзгеруіне және жиналып құралуына тіршілік дүниесі де көп әсерін тигізген. Жердің тереңдегі ішкі ыстық қабаттарынан балқыған заттар қосындысы да (магма) анда-санда жер бетіне көтеріліп шығуын тоқтатқан жоқ . Олардың қатаюынан жаңа тау жыныстары пайда болады. Бұрын және жаңадан пайда болған тау жыныстары қайта өзгеріп, басқа минералдар мен тау жыныстарының түріне айналып отырады. Осы ретпен жер қыртысында пайда болған тау жыныстары мен минералдардың түрлері өте көп. Олардың бірсыпырасы адам баласының керегіне жұмсалады. Ондай минералдарды пайдалы қазындылар дейді немесе кен минералдары, кен тасы немесе руда дейді. Пайдалы қазындылардың жер қойнауынан шығатын орнын кен дейді. Жердің кен қазынасы таусылмас мол. Барлық асыл заттар, өнеркәсіп орындарының барлық керегі сол қазынадан табылады. «Асыл тастан шығады» дейтін халық мәтелі рас. Сол тастан шығатын асылды алмақ болып қарманудың арқасында адам баласы зор табыстарға жетті. Неше түрлі минералдар мен тау жыныстарының сырын ашып, түрлерін тапты. Қазіргі белгілі минералдардың түрі 3000 шамасында. Тау жыныстарының түрлері де 1000-ға қаралас. Бұлардың барлығын тізіп көрсетіп, жаттап алу мүмкін емес. Табиғаттың бүл сияқ ты көп түрлі заттарын тануда ғылымның тауып алған жеңіл әдісі бар. Ол әдіс — осы заттарды өзінің жаратылысына қарай белгілі топтарға бөлу, солардың әрқайсысына тән белгі қасиеттерін білу және әрқайсысының белгілі бір өкілдерін тани білу. Ботаника, зоология ғылымдарында, мысалы, өсімдіктер мен жануарларды топтарға, руларға, тұқымдарға, түрлерге бөледі, мұны систематика әдісі дейді. Сол сияқты минералдар мен тау жыныстарын да таптарға, топтарға, түрлерге бөледі. Сондай бөлінудің арқасында оларды тану, түсіну оңай болады. Тау жыныстарының негізгі топтарына тоқталайық.

Жер қабаттарын құрайтын барлық тау жыныстары үлкен үш түрлі топқа бөлінеді:

1. магмалық тaужыныстaры,

2. шөгінді тау жыныстары

3. метаморфтық тау жыныстaры.

Жер астынан балқып шыққан тас заттардан, яғни магмадан қатайып пайда болған тау жыныстарын магмалық деп атайды. Мысалы, бұған жоғарыда айтылған гранит т. б. жатады. Тау жыныстарының ұсақ кесек, қиыршық құмдарынан, саздарынан, судағы химиялық ерітінділер тұнбасынан, жануарлар мен өсімдіктер қалдығынан құралған тау жыныстарын шөгінді (тұнба) тау жыныстары дейді. Бұлай аталу себебі осы айтылған ұсақ кесектер мен қиыршық құмдар сумен ағып келіп, желмен ұшып келіп, өздерінің салмақтарына қарай тұнады. Мысалы, кұм, құмтас, тұздар, саздар, т. б. Метаморфоза — өзгеру деген сез. Тау жынысы өзгеріп, бір түрден екінші түрге айналса, оны метаморфтық тау жынысы дейді. Мысалы, бор (элемент емес) жер астының қысым күшіне және ыстық температурасына ұшыраса, ол тығыздалып кристалды ізбестасқа немесе мраморға айналады. Мрамор метаморфтық жыныс. Бұл айтылған үш түрлі тау жыныстарының ішінен ең көп кездесетіні қайсысы деген сұраққ а екі түрлі жауап беруге болады. Жердің ең үстіңгі қыртысын алатын болсақ , онда шөгінді тау жыныстары басымырақ : мұнда 75% шөгінді жыныстар, қалған 25% магмалық және метаморфтық жыныстар. Егерде жердің 16 километрлік қалың қабатын алатын болсақ , ондағы басым көпшілігі магмалық тау жыныстары, яғни онда магмалық тау жынысы 95% шамасында, қалған 5% шөгінді және магмалық тау жыныстары. Жердің онан арғы терең қабаттарындағы жыныстардың барлығы дерлік магмалық жыныстар. Тау жыныстарын зерттеуші петрография ғылымының негізгі маңызы мен мақсатына және зерттеу әдісіне келетін болсақ , ол мынадай. Петрография ғылымы — тау жыныстарының минералдық және химиялық (элементтік) кұрамын, құрылысын, жаратылысын, сырт бейнесін, геологиялық және географиялық таралуын, өз ара қарым-қатыстарын, осыларға байланысты кен байлықтарын зерттеуші ғылым. Демек, бұл аса күрделі және пайдалы ғылым. Осы аталған мақсаттарына қарай петрографияның өзіне тән әдістері бар. Осы әдістердің бірсыпырасы жоғарыда айтылған минералдарды зерттеу әдістерімен бірдей немесе соларға ұқсас. Өйткені петрография зерттейтін тау жыныстары минералдардан тұрады ғой. Сонымен қатар петрографияның өзгешелік әдістері де бар. Солардың ішінде, әсіресе, көбірек тарағаны — оптикалық (микроскоптық ) , минералдық , эксперименттік және геологиялық әдістер. Оптикалық әдіс минералогия бөлімінде айтылған минералдық әдістер арқылы тау жыныстарының құрамы мен құрылысын ажыратады. Қандай заттың болса да құрамы мен құрылысы оның жаратылыс жағдайына байланысты, сондықтан тау жыныстарының да жаратылысын білуге болады. Эксперимент жасағанда тау жыныстарын кептіру, қыздыру, еріту, балқыту, ұсату-жаншу сияқты әр түрлі термодинамикалық , физикалық және химиялық әдістер қолданылады. Бұл әдістердің арқасында, бірінші жағынан, тау жыныстарының қандай жағдайларда құрылғандығы айқындалса, екінші жағынан, оларды қалай пайдалануға болатындығы көрсетіледі, үшінші жағынан, техникалық петрография әдістеріне жол ашылады. Техникалық петрография ғылымның жаңа тарауы. Сондықтан бұған біраз тоқталып өтейік.

Қолдан жасалған көп заттар кұрамы мен құрылыстары жағынан табиғи тау жыныстарына өте жақын келеді. Мысалы, әр түрлі керамика, фарфор-фаянс, шыны сияқты заттар силикатты тау жыныстарына жақын. Цемент жасау, кірпіш ертеу сияқты істерде де табиғи тау жыныстарында болатын жағдайлар кездеседі. Ал металдар қорытатын заводтардан шығарылатын шлактарды алатын болсақ , олар вулкандық тау жыныстарына өте ұқсас. Қысқасын айтқанда қазіргі техникада көптеген жыныстар қолдан жасалады. Оларды техникалық петрография зерттейді. Техникалық петрография әдістері мен табыстары табиғи петрографияға да қолданылады. Демек, бұл да петрографиянын эксперименттік әдісінің бір түрі деуге болады.

Петрографияның геолгиялық зерттеу әдісіне келетін болсақ, ол алдыңғы айтылған әдістердің бәрінен де гөрі қажеттірек. Өйткені лабораториялар мен заводтарда қанша дәл зерттеулер жүргізілгенімен ол жер қойнауында болатын табиғи геологиялық күрделі зор өзгерістердің құбылысын дәл бере алмайды. Жер бетінің әрбір бөлшектерінде және терең қабаттарында түрліше геохимиялық және геофизикалық жағдайлар болады. Солардың әрқайсынына тән тау жыныстары құрылады. Тау жыныстарының құралуына, бірінші жағынан, сол жердің геологиялық тарихы мен ішкі құрылысы әсер ететін болса, екінші жағынан, оның физика-географиялық жағдайы әсер етеді. Осылардың барлығын тау жыныстарының табиғи орнындағы жағдайында зерттеп, олардың жатыстары мен қатыстарын өз ара салыстырмаса болмайды. Көбінесе әр аудандағы тау жыныстарының өзіне тән түрлі-түрлі өзгешеліктері болады. Көп зерттеп көзі қаныққан адамдар бір таудың тасын екінші таудікінен айыра біледі. Осыған сүйене отырып петрографиялық аудандар, зоналар және провинциялар белгіленеді. Мысалы, Алтай, Урал, Сарыарқа сияқты үлкен аймақтар петрографиялық провинциялар болып табылады.

Жоғарыда айтылған тау жыныстарыньщ өзіне тән сырт белгілері болады, оған бір түсініп, көзі қанық қ а н адам оларды оңай ажырата алады. Мысалы, магмалық тау жынысының жер астында қатайған интрузивтік (тереңдік) түрі болса, ол түгелдей кристалл түйіршіктерінен тұрады (гранит, сиенит, диорит, габбро, дунит т.б.). Магмалық тау жынысы жер бетіне шығып төгілген лавадан пайда болса, яғни эффузивтер болса, олардың кристалдары жай көзге көрінбейді, олар тұтас шыны немесе шлак сиякты болады (вулкандық жыныстар). Кей жағдайларда эффузивтік шынынық ішінде кристалдары бар аралас шұбар түрлері болады, оларды порфирлер дейді.

Шөгінді жыныстардың арасында сумен немесе желмен тұнған қабат- қабат тақталы іздері білініп тұрады. Сонымен қатар олардың арасында өсімдіктер мен жәндік қалдықтары немесе көл суынан пайда болатын тұз қабаттары кездеседі. Шөгінді жыныстардың кейбір бірігіп тығыздалған кесекті түрлері, мысалы кейбір құмтастар, кейде түйіршікті магмалық жыныстарға ұқсайды. Бірақ магмалық жыныстың кристалл түйіршігі мен кесекті шөгінділердің минерал қиыршығын бір-бірінен оңай ажыратуға болады. Кристалл түйіршіктердің шеттері ұстара мен тілгендей түзу және өткір қырлы, қиюласып айқасқан болса, ал құмтас қиыршықтары суға шайылып домаланған жұмыр, сынық бөлшектерден тұрады. Бұл өзгешеліктер микроскоппен қарағанда тіпті айқын көрінеді. Метаморфтық жыныстар магмалық және шөгінді жыныстың екеуінен де пайда болады. Метаморфтық жыныстардың өзгешелігі сол, олардың көбінесе жаншылған-тақталанған іздері байқалып тұрады немесе ыстық лепке түсіп өзгеріске ұшыраған белгісі болады. Мысалы, кристалды тақта тастарды алайық. Мұның тақталанған белгісіне қарағанда, оның ең басында шөгінді жыныс екені айқын. Бірақ оның ішіндегі кесек қиыршықтар метаморфизм әсерінен езгеріп, кристалдық түйіршікке айналған. Мұнда бір еске алатын «әрсе, метаморфизмге ұшыраған тау жынысы сол өзгерісті (метаморфизмді) тудырған орыннан алыстаған сайын біртіндеп өзінің бұрынғы өзгермеген қалпына қарай ауыса береді. Демек, осы бойынша өзгерілген (метаморфтық ) жыныстың қандай жыныстан пайда болғандығын геологиялық зерттеу арқылы білеміз. Шөгінді тау жыныстарының салыстырмалы жасын олардың арасындағы жәндіктер қалдығы (фауна) мен өсімдіктер қалдығы (флора) арқылы айыруға болады. Ондай қалдықтар магмалық жыныстарда болмайды. Бірақ олардың айналасын қоршаған шөгінді жыныстардың жасы анықталатын болса, соған қарай магмалық жыныстың да жасын анықтауға болады. Демек, бұл жерде де геологиялық әдіс қолданылады.

Минералдардың барлығы «мономинералды» және «полиминералды» болып екіге бөлінеді. Мономинералды дегеніміз — тек бір ғана химиялық қосылыстан (мысалы, кварц, пирит), ал полиминералды дегеніміз — бірнеше химиялық қосылыстан (минералдардың басым көпшілігі) тұратын минерал. Минералдар жиынтығының құрылуының бірнеше жолы бар:

• Жер бетіндегі үдерістердің кезіндегі шөгінді тау жыныстарын құрайтын дәндердің қосылып өсуі немесе бөлінуі;

• Атпалы тау жыныстарын құрайтын магманың кристалдануы; және

• Сыртқы жағдайдың (мысалы, қысым мен температура) өзгеруі нәтижесінде метаморфозды тау жынысын құрайтын заттың қатты күйіндегі қайта кристалдануы.Тау жыныстың осы үш түрі бір-бірінен дәндерінің арасындағы қарым-қатынасымен (текстурасымен) ерекшеленеді.

Шөгінді тау жыныстары келесі сипаттармен ерекшеленеді:

• Дәнаралық шөкпе немесе ұсақ дәнаралық лай ұстап тұрған жұмыр немесе қырлы дәндер;

• Ұзын біліктерінің негізгі бағытын көрсететін саз минералдардың ұсақ жиынтықтары;

• Дәндердің арасында түзу шеттері мен үштік жалғастарды көрсететін минералдардың кристалды жиынтығы (мысалы, кәлсит);

• Кәлситтің кесекаралық шөкпесі немесе ұсақ кесекаралық лай ұстап тұрған қазбалы кесектердің жиынтығы;

Органикалық заттың жиынтығы (мысалы, лигнит немесе көмір). Барлық атпалы тау жыныстар байланыспалы текстурасын көрсететін минералдардың жиынтығымен ерекшеленеді.

Метаморфозды тау жыныстары келесі сипаттармен ерекшеленеді:

• Ұзын біліктерінің негізгі бағытын көрсететін кристалды минералдардың жиынтықтары;

• Теңмөлшерлі және еркін бағытты теңмөлшерлі емес минералдардың кристалды жиынтығы;

• Жапсарлы, ангедралды, кейде сорайған минералдардың өте ұсақ дәнді жиынтығы.

Магмалық тау жыныстары

Магмалық тау жыныстары, атқылаған тау жыныстары — магма немесе жанартаулық атқылаулардан жер бетіне төгілген лаваның суынуынан және кристалдануынан (түйіршіктенуінен) пайда болған тау жыныстары. Олар негізгі екі түрге бөлінеді: эффузивтік (жанартаулық, төгілмелі), жанартау атқылауы кезінде магманың лава түрінде шығып жер бетінде қатайған және интрузивтік (тереңдік), басқа тау жыныстары арасында қатып қалған түрлері. Эффузивтік тау жыныстары тез қату салдарынан, әдетте, майда түйіршікті болып келеді, кейде ірілеу кристалдары да кездеседі. Интрузивтік тау жыныстары жер қойнауының тереңдіктерінде баяу қату салдарынан қалыптасқандықтан толық кристалдық түйіршік тәрізді болады. Магмалық тау жыныстарыдың өте маңызды бөлшектері силикаттар мен кварц. Олардың басты құрамдас бөлігі кремний оксиді (Sі2O). Мөлшеріне қарай Магмалық тау жыныстары 5 топқа бөлінеді:

• ультранегізді (Sі2O

• негізді (40 — 50%)

• орташа негізді (56 — 60%)

• қышқылды (65 — 70%)

• ультрақышқылды жыныстар (75%).

Құрамында силикаты жоқ Магмалық тау жыныстары (мыс., карбонатиттер) өте сирек. Құрамындағы сілтілік металдар мөлшеріне қарай Магмалық тау жыныстары қалыпты және сілтілі (граниттер, нефелинді сиениттер, фонолиттер) топтарға бөлінеді. Магмалық тау жыныстары құрылыс (артиктік туфтар, лабрадориттер, т.б.), абразивті (пемза), жылу оқшаулағыш (пемза, перлит) материалдар ретінде қолданылады. Магматикалық тау жынысы (Грекия). Ашық жолақтары арқылы лава ағыны бағытын байқауға болады.

Атылу сипатына (лаваның ағыл-тегіл ағуына не жарылыспен атқылануына) байланысты жыныстардың 2 типі түзіледі: эффузивті тау жыныстары және пирокласты жыныстар (жанартау күлі, құм, туфтар, туфты брекчий). Сондай-ақ, жанартаулық тау жыныстарының аралық типі — туфолавалар және игнимбриттер ажыратылады. жанартаулық тау жыныстар қалыптасу жағдайына қарай эффузивті, экструзивті, жанартаулық-кесекті, жанартаутекті-шөгінді болып ажыратылады. Эффузивті тау жыныстары магманың лава күйінде жер бетіне ағып шығып қатаюынан қалыптасады. Олардың пішіні лаваның тұтқырлығы мен сол ауданның жер бедеріне байланысты күмбез, конус тәрізді төбелер болып қалыптасады. Экструзивті жыныстар тұтқыр магманың сығылып шығып күмбез пішінді болып қатаюынан қалыптасады. Бұл екі топтың жыныстарының петрографиялық сипаттамасы бірдей, айтарлықтай айырмашылығы болмағандықтан, оларды бірге эффузивті жыныстар деп қарастырады. Олар құрамындағы SіO2-нің мөлшері бойынша ультранегізді, негізді, орта және қышқыл жыныстар болып бөлінеді. Құрылымы порфирлі, микролитті, жартылай шынылы; нақышы жолақты, ақпалы, тығыз, қуысты болады. Эффузивті жыныстардың сыртқы кейпі қатты өзгерген көне түрлері палеотипті, ал кейпі сақталған жасырақтары кайнотипті жыныстар деп аталады. Кайнотипті жыныстардың көп тараған түрлері: базальттар,андезиттер, трахиттер; химия құрамының сәйкестігі жағынан палеотипті сыңарларына: диабаздар, базальтты және андезитті порфириттер, трахитті және липаритті порфирлер жатады. Жанартаулық-кесекті жыныстар эффузивті кесекті, эксплозивті кесекті және шөгінді жанартау кесекті болып бөлінеді. Эффузивті кесекті жыныстарға лавамен цементтелген лава кесектерінен тұратын кластолавалар мен гидрохимия материалдармен цементтелген лава кесектерінен тұратын лавокластолиттер жатады. Эксплозивті кесекті жыныстар түгелдей жанартаудың атқылау өнімдері — пирокластардан тұрады. Шөгінді жанартау кесекті жыныстарда пирокластық материал 50 — 90%, ал шөгінді материал 10 — 50% құрайды. Олар туффиттер деп аталады. жанартаулық тау жыныстар Қазақстанның барлық аймақтарында кеңінен тараған. Олармен темірдің, полиметалдың, мыстың, марганецтің, күкірттің,алтынның және басқа да элементтердің кендері бірге кездеседі. Құрылыс материалы ретінде кеңінен қолданылады. Магмалық тау жыныстары жер қабатында магманың суып қатаюынан немесе вулкандық атпалардан жер бетіне төгілгені лаваның суып қатаюынан пайда болады. Магмалық тау жыныстары әр түрлі белгілеріне — шығу тегінің жағдайларына, химиялық кұрамына, минералдық құрамына т.б. қарай жіктеледі. Шығу және қатаю жағдайларына қарай олар тереңдік немесе интрузивтік және төгілме немесе эффузивтік болып бөлінеді.

Егер магма жердің ішкі қабатында қалатын болса, ол келешекте бірте-бірте суынады да, оның жақсы кристалдануына мүмкіншілік туады, сондықтан тереңдік магмалық жыныстарда кристалды түйірлі құрылыстар пайда болады. Егер магма жер бетіне төгілсе, ол тез салқындайды да, көбінесе кристалсыз шыны немесе порфир құрылыс түзіледі, олардан төгілмелі жыныстардың вулкандық түрлері пайда болады.

Төгілмелі магмалық тау жыныстары өз алдына кайнотип және палеотип болып екі түрге бөлінеді. Грек тілінде кайнос — жаңа, палеос — алғашқы немесе ескі деген сөз. Палеотип төгілмелі магмалық жыныстардың химиялық жолмен күшті бұзылып өзгерген, ескірген түрі, ал кайнотип төгілмелі жыныстардың өзгермеген түрі. Магмалық тау жыныстары ішіндегі кремний тотығының мөлшеріне қарай 5 топқа бөлінеді.

• Ультрақышқыл жыныстар, Si02 75%, яғни құрамында бос кварц өте көп.

• Қышқыл жыныстар, Si02 —75—65%, яғни құрамында бос кварц кеп.

• Орташа жыныстар, Si02—65—52% яғни құрамында бос кварц аз. Мұнда сілтілі жыныс, яғни кварц орнында сілтілі минералдар бар.

• Негізді жыныстар, Si02 —52—45%, яғни құрамында бос кварц жоқ.

• Өте негізді жыныстар, Si02 —45%, яғни құрамында кваритіпті жоқ.

Ультрақышқыл және қышқыл магмалық жыныстарға кіретіндер: аляскит, гранит, гранодиорит, дацит және олардың төгілмелі түрлері (аналогтары). Орташа магмалық жыныстарға кіретіндер: диорит және олардың төгілмелі түрлері сілтілер — сиенит, нефелинді сиенит. Негізді магмалық жыныстарға кіретіндер: габбро және лабрадорит, базальт. Өте негізді магмалық жыныстарға кіретіндер: перидотит, дунит, пироксенит. Сонымен қатар тау жыныстарында сілтілі металдар тотықтары көп болса, ал кремний мен алюминий тотықтары аз болса, оны сілтілі жыныстар деп те атайды. Нефелинді сиенит осыған жатады.

Шөгінді тау жыныстары

Шөгінді тау жыныстары — құрлықта немесе су бассейндерінде шөгетін материалдан пайда болатын тау жыныстары. Материалдың бөлшегі, салмағы, үлкендігі оның сортталу дәрежесімен сипатталады және қабатты болады, жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтары кездеседі. Шығу жағынан химиялық (гипс, тас тұзы, оолитті ізбестас және басқалары), органогендік (қараңыз), жануарлар мен өсімдіктердің өмір сүруінің салдарынан пайда болады (маржандық және қабыршақтық ізбестас, шымтезек, тас көмір) және кесек шөгінді тау жыныстарына бөлінеді. Шөгінді тау жыныстары жер бетінің 75%-н жауып жатыр. Шөгінді тау жыныстарының түзілу процесі литогенез деп аталып, үш сатыдан өтеді:

• қатты (түпкі) тау жыныстарының мүжілуі, бұзылуынан бастапқы материал пайда болады;

• осы материал су ағыны, жел, мұздыққа байланысты құбылыстар әсерінен көшеді де құрлық немесе су түбіне тұнады;

• әр түрлі бөлшектерден құралған, суға қаныққан борпылдақ тұнба түзіледі.

Әлі тепе-теңдік күйге келмеген, бірақ уақыт өте келе біртіндеп Шөгінді тау жыныстарына айналатын осы тұнба күрделі физика-химиялық жүйе болып саналады. Осы жүйенің тау жыныстарына айналу процесі гипергенез, седиментогенез, диагенез, катагенез, т.б. даму сатыларында жүзеге асады. Шөгінді тау жыныстары бұрын болған эндогендік тау жыныстарының үгілу өнімдерінен пайда болғандықтан олардың химиялық құрамы бір-біріне ұқсас. Айырмашылығы Шөгінді тау жыныстарында темір мен кальций тотығы және су мен көміртектің көбірек болуында. Шөгінді тау жыныстары құраушыларына байланысты аутигендік және аллотигендік деп бөлінеді. Аутигендік шөгінді тау жыныстары – шөгу процесі кезінде түзілген минералдар тобы. Оларға: каолинит, гидрослюда, монтмориллонит, гиббсит, бемит, диаспор, гетит, гематит, пиролюзит, псиломелан, манганит, апатит, коллофан, кварц, халцедон, опал, кальцит, доломит, сидерит, родохрозит, гипс, ангидрит, галит, сильвин, карналлит жатады.

Аллотигендік шөгінді тау жыныстарына – магмалық және метаморфтық тау жыныстары мен олардың минералдары, ғарыштық тозаңдар, организм қалдықтары, жанартау өнімдері (пирокластар) жатады. Шөгінді тау жыныстарының бітімі қалыптасу жағдайына қарай: көлбеу, арналық, теңіз-жағалық, эолдық, тасқындық, толқындық, қабаттастық, су асты көшкіндік, ұсақ қатпарлы, биогендік, тасберіштік, т.б. болып келеді. Олардың құрылымы да жаралу түріне қарай әр түрлі: псефиттік, псаммиттік, алевриттік, пелиттік, литокластық, кристалкластық, витркластық, пизолиттік, оолиттік, сферолиттік, биоморфтық, детритустық, кристалл түйірлі, жасырын кристалды, аморфты, т.б. болады.

Шөгінді тау жыныстары түзілуі бойынша 3 класқа бөлінеді:

• сынықты

• сазды

• химия-биохимиялық

Сынықты Шөгінді тау жыныстары тегіне байланысты екі қатарға ажыратылады: жанартаулық және нақты шөгінді. Жанартаулық-сынықты тау жыныстары жанартау атқылауы кезінде түзіліп (пирокластар), мөлшер қатынасы бойынша туфтар, туффиттер және туфогендік болып үшке бөлінеді. Туфтарда пирокласт 90%, ал туффиттерде 50 – 90%, туфогендік тау жыныстарында 10 – 50% болады. Нақты шөгінді-сынықты тау жыныстары өлшемі бойынша ірі (2 мм-ден үлкен), орташа (0,1 – 2 мм) және ұсақ (0,01 – 0,1 мм) болып жіктеледі. Ірілері физикалық күйіне байланысты жақпартас, дөңбектас, малтатас, қиыршықтас, конгломераттар, брекчиялар деп ажыратылады. Орташа сынықты тау жыныстары құм және құмтасқа, ал ұсақ түйірлілері құмайт және құмайттасқа бөлінеді. Сазды Шөгінді тау жыныстарының болбыр, жұмсақ түрлерін саздар, ал тасқа айналғандарын сазтастар деп атайды. Олар гидрослюда, монтмориллонит, т.б. сияқты сазды минералдардан тұрады. Химиялық және биохимиялық Шөгінді тау жыныстары химиялық құрамына қарай алюминийлі, темірлі, марганецті, фосфатты, кремнийлі, карбонатты, тұзды тау жыныстары болып бөлінеді. Шөгінді тау жыныстарының ең көп таралғандары сазды тау жыныстары (53%), құмды тау жыныстары (25%), карбонатты тау жыныстары (20%).

Метаморфтық тау жыныстары

Метаморфтық тау жыныстары (грек. metamorpho – өзгеру), метаморфизм әсерінен пайда болады. Егер метаморфизмде бастапқы тау жыныстарының химиялық құрамы өзгеріске ұшырамаса, онда қалыптасқан Метаморфтық тау жыныстарын метаморфиттер, ал өзгеріске түскендерін метасоматиттер деп атайды. Метаморфтық тау жыныстары геологиялық қалыптасу жағдайына қарай катаклаздық, жапсар-термалық, аймақтық және метасоматоздық болады. Катаклаздық Метаморфтық тау жыныстары тектоникалық қозғалыстарға байланысты туатын қысымның әсерінен қалыптасады. Уатылу дәрежесіне қарай олардың тектоникалық брекчиялар, катаклазиттер, милониттер сынды түрлері пайда болады. Жапсар-термалық Метаморфтық тау жыныстары интрузиялардың сыртында жылудың әсерінен қалыптасады. Онда силикатты тау жыныстары мүйіз тастарға, карбонаттылар мәрмәрлерге, кремнийлілер кварциттерге айналады. Олардың минералдық құрамы бастапқы тау жыныстарының құрамы мен температурасына байланысты әр түрлі болып келеді.

Аймақтық метаморфизмде жылудың, қысымның, ерітінділердің әсерінен тақтатастар, гнейстер, гранулиттер, амфиболиттер, мәрмәрлер, кварциттер, мигматиттер, эклогиттер қалыптасады. Оларға тақтатастық, сирек шомбал бітім, әркелкі түйірлі құрылым, кордиерит, андалузит, силлиманит, кианит, ставролит, омфацит, альмандин, пироп сияқты типоморфтық минералдар тән.

Магмалық және шөгінді жыныстар жердің терең қабатына түссе немесе жаңадан көтерілген магмалық ыстық лебіне ұшыраса, олар қысым күшінің және ыстық лептің әсерінен әр турлі өзгерістерге ұшырап, өзінің бастапқы құрылыс түрін жоғалтады, сонымен қатар олардың минералдық және химиялық құрамы да өзгереді. Осындай өзгерістен пайда болған жыныстарды метаморфтық жыныстар деп атайды. Мысалы, ізбестас метаморфтық әсерден кристалданып, тығыздалып мраморға айналады. Демек, мрамор — метаморфтық жыныс. Сазтастар әсерінен жаншылып, кристалды тақтатасқ а айналады. Граниттер мен құмтастар метаморфизм әсерінен жаншылып, кристалданып тақталанады, оны гнейс деп атайды. Габбро өзгергенде онан амфиболит атты жыныс шығады. Қазақстан жеріндегі де кембрийлік белдемдерінің кешендері эпидот – амфиболиттік, жасыл тастық фациялардың түзілу темп-раларына сәйкес орта, жоғарғы қысым жағдайларында пайда болғаны анықталған. Бұл кешендер белдеулік (Үлкен Қаратау, өлытау) және тең өлшемді Мақбел (Мақпал), Шу, Көкшетау көтерілімдері] болып бөлінеді.

Әрбір тау жынысы белгілі бір жағдайда пайда болатынын көрдік. Сол жағдайлары езгеретін болса, ол жыныс та соған қарай бейімделіп өзгермек. Сонда тау жыныстарының сырт бейнесі де, минералдық құрамы да және ішкі құрылысы да езгереді. Тау жыныстарын өзгертуші әрекеттердің негізгі түрлері мыналар: 1) жоғары температура, 2) жоғары кысым, 3) магмадан бөлінген заттардың әсері, 4) су ерітінділерінің әсері. ұлардың алғашқы үшеуі магманың әсері болып табылады және олар бір-біріне байланысты келеді. Сонымен қатар жоғарғы қысым магмасыз жерде де, тау жынысы қалың қабаттар астына түскенде де немесе тау қ ұрылу әсеріне ұшырағанда да болады. Осы айтылған әсерлердің басымдығына және түріне қарай метаморфизм мынадай түрлерге бөлінеді: 1) термалық (пиро) метаморфизм — яғни қызу әсерінен болатын метаморфизм. Бұл магманың ыстық лебінен болатын өзгеріс; 2) контактылық метаморфизм — магманыд айнала жапсарында, соған жанасу әсерінен болатын метаморфизм. Мұнда термалық та, қысым да, магмалық заттар әсері де бірдей болады; 3) динамометаморфизм — тау жынысы тереңге түскенде немесе тау құрылу қозғалыстарына ұшырағанда болатын қысымдық метаморфизм; 4) гидратометаморфизм — су ерітінділерінід әсерінен болатын метаморфизм. Метаморфизм басталған орнынан әрі қарай қашықтаған сайын жыныстың өзгерісі әлсірей береді, ақыръінда ол езгермеген бастапқы жыныстарға жалғасады. Метаморфтық жыныстардың басында қандай жыныстан шық қанын осы арқылы білуге болады. Метаморфтық жыныстар басында шегінді жыныстан шықса, оның алдына «пара» деген жұрнақ қосады, мысалы парагнейс. Ал егерде бастапқы жыныс магмалық болса, оған «орто» деген жұрнақ жалғанып, ортогнейс болар еді. Кысым күшінен жаншылып өзгерген кезде жыныстың структурасы да, текстурасы да өзгереді. Сонымен, қысым кезінде пайда болған минералдар, кристалдар сол қысымның бағытына қарай созылып, соған бейімделіп өседі. Осының арқасында метаморфтық жыныстардың структурасын зерттеуге, олардың жаратылысын тануға және сол жсрде болған қозғалысты айыруға болады. Метаморфизм әрекеті әр түрлі дәрежеде кездеседі. Оның ен әлсізіп эпизона дейді. Мұнда альбит, хлорит, серпентин, тальк, серицит, актинолит, эпидот, кварц минералдары кездеседі. Екінші орташа метаморфизмды мезозона деп атайды. Мұнда орта плагиоклаздар, анарлар, амфиболдар, слюдалар (биотит, мусковит), кианит, ставролит сияқты минералдар кездеееді. Үшінші — ең күшті метаморфизмды катазона деп атайды. Мұнда негізді плагиоклаздар, пироксендер, анарлар, кордиерит, силлиманит, шпинель сияқты минералдар болады.

Гнейстер — көбінесе кварц, дала шпаты және слюдалардан тұратын тақталанған жыныстар. Гнейс кұраушы минералдар оның тақтасына қарай реттеліп, қабаттар құрап іріктелген. Соның салдарынан кейде оның жол-жол таңдайлы түрлері болады. Ортогнейстер кебінесе граниттен немесе сол құрамды жыныстан пайда болады. Гранит пен гнейске ортақ түрлерін гарнитогнейс деп атайды. Парагнейстер көбінесе аркоз кұмтастарынан пайда болады. Гнейстер көбінесе ерте замандардағы тау жыныстары арасынан жиі кездеседі. Оларды кұрылыс материалы ретінде қолдануға болады. Кристалдытақ татастар . Тақтатастардыд метаморфтық кристалды түріне кіретіндер — слюдалы, хлоритті, талькты тақтатастар. Олардың құрылысы тақталы, кристалды келеді, парақтары сол тақтасына қарай жазылған. Осы минералдардын, түріне қарай слюдалы тақтатас хлоритті тақтатас , талькты тақтатас деп атайды. Сонымен қатар олардың арасында басқ а минералдардың да едәуір қоспалары болады. Мысалы, слюдалы тақтатаста кварц, дала шпаты, анар, турмалин, кейде графит, хлоритті тақтатаста магнетит ,актинолит, эпидот, альбит т. б. кездеседі. Осы тақтатастардың кейде араласқ ан түрлері де ұшырасады. Кварцит — кварц түйіршіктерінің кварцті цементпен біріккен, сонымен қатар түтас кварцтан тұратын метаморфтық тығыз тау жынысы. Ол өте берік, өңдегенде әдемі тегістелетін қатты жыныс. Кварцит құрылыс ісінде қолданылады. Кварциттер арасында кейде темір рудалары (гематит, магнетит) болады, оларды темірлі кварцит дейді. Кривой Рогтың, Курск облысының және Карсақпайдың темір кендері осындай темірлі кварциттен тұрады . Оның қайталама кварцит аталатын бір түрі бар. Ол — көбінесе майда кварц түйіршіктерінен құралған, қышқыл магмалық жыныстардың метасоматикалық алмасуынан пайда болған жыныс. Осы алмасуда гіайда болған, қайталама кварциттермен тығыз байланысты кендер Қазақстан жерінде көп кездеседі. Мысалы, Коңыраттың мыс кені, Семізбүғы корунд кені т. б. Роговиктер — микрокристалды шыны сияқты ақшыл сұр қатты тыгыз жыныс. Оның құрамында кварц, биотит, ортоклаз, магнетит, пироксендер, амфнболдар болады. Роговиктерді сазды тақтатастар мен жасыл түсті эффузивтердің гранитпен кездескен контактылық метаморфизмынан жаралады деп есептейді. Кей жерлерде роговиктер арасында түсті метал кендері де кездеседі. Мысалы, Алтайдағы полиметалл кендері көбінесе осы роговик арасынан табылады. Яшма. Кұрылысы және жаратылысы жағынан роговикке жақын яшма атты метаморфтық жыныс бар. Бірақ мұның минералдық құрамы көбінесе квард пен халцедоннан тұрады. Оның арасында аздаған гематит, эпидот, хлорит кездеседі. Яшманың әдемі түсті түрлерін көркемдік істерінде қолданады . Яшма Оралда, Қазақстанда (Алтайда) көп кездеседі. Скaрн — қоңырқай түсті, ірі кристалды контактылық метаморфизмда пайда болатын жыныс. Оның минералдық құрамы құрделі және өзгермелі келеді. Скарн минералдарына көбінесе анарлар, пироксендер, кальцит, магнетит, волластонит, эпидот т. б. жатады. Скарн арасында кейде едәуір ірі кендер: магнетит (Магнитогорск), мыс сульфиды (Урал), вольфрамит, шеелит, молибденит (Кавказ, Алтай, Орта Азия) кездеседі. Амфиболит көбінесе амфиболдар мен дала шпаттарынан тұратын метаморфтық тау жынысы. Құрамында анарлар, эпидот, пироксендер және биотит болады. Амфиболит габбромен диориттердің метаморфизмынан жаратылады, кейде магнезитті мергельден пайда болуы мүмкін. Метаморфизмның күшті жерінде амфиболиттер көбінесе ірі кристалды, тығыз, түсі қара қоңыр болып келеді; метаморфизмның әлсіз зонасында тақталанған қара сүр түсті болады. Амфиболиттер көп тарағам тау жынысы емес, олар тек слюдалы тақтатастар мен гнейстер арасында шағын денелер түрінде кездеседі. Мрамор — біркелкі кристалл түйіршікті, ізбестастың өзгеруінен пайда болған тығыз жыныс. Оның құрамы ылғи кристалды кальциттен тұрады, кейде арасында аздап кварц, анар, пироксен, дала шпаты кездеседі. Метаморфизм күшті әсер ететін жердегі мрамор ірі кристалды, сарғыш қызғылт түсті келеді; онан қашықтаған сайын майда кристалды кегілдір сұрғылт түске айналады. Мрамор қ ұрылыста, орнамент жасауда, көркемдікке, скульп- тура жасауда қолданылады. Мрамор кендері әсіресе Оралда, доломиттен шыққан бір түрі Карелияда, Кавказда, Қазақстанда т. б. жерлерде кеп кездеседі.

Органогендік тау жыныстары

Органогендік тау жыныстары, биолиттер (грек. organon – орган, genes – жаралған) – жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтары және олардың тіршілік ету өнімдерінен жаралған тау жыныстары. Органогендік тау жыныстары құрамына қарай карбонатты, кремнийлі, көміртекті, фосфорлы болып бөлінеді. Карбонатты (карбонатолиттер) тау жыныстарына кальцит, кейде арагонит, доломиттен тұратын бор мен әктастар жатады. Бор – фораминифтер мен әкті балдырлардың қалдығы. Оны цемент, резина, қағаз өндірісінде пайдаланады. Органогендік әктастар зоогендік (теңіз жәндіктерінің қалдықтары) және фитогендік (теңіз балдырларының қалдықтары) болып бөлінеді. Олардан құрылыс материалы, әк, шыны, тыңайтқыштар алынады. Кремнийлі (силициттер) тау жыныстары опал, кристобалит, халцедон, кварц минералдарынан тұрады. Олар гидравликалық қоспалар, жылу өткізбейтін құрылыс материалдары, сүзгілер, катализаторлар, адсорбенттер ретінде және цемент өндірісінде қолданылады. Қазақстанда Сарыарқаның (Майсор, Атығай, т.б.) палеоген жыныстарында ұшырасады. Көміртекті немесе жанғыш (каустобиолиттер) тау жыныстары фитогендік шөгінді түзілімдерге жатады. Олар ыдырап өзгерген өсімдіктер мен микроорганизмдерден пайда болып, қатты, сұйық, газ күйлерінде кездеседі (мысалы, шымтезек, антрацит, қоңыр тас көмірлер, мұнай, жанғыш газ, қатты битумдар). Энергетика саласы мен химиялық өндірісте маңызы өте зор. Фосфорлы органогендік тау жыныстары өте сирек кездеседі.

Қорытынды

Жоғарыда айтылған тау жыныстарыньщ өзіне тән сырт белгілері болады, оған бір түсініп, көзі қанық қ а н адам оларды оңай ажырата алады. Мысалы, магмалық тау жынысының жер астында қатайған интрузивтік (тереңдік) түрі болса, ол түгелдей кристалл түйіршіктерінен тұрады (гранит, сиенит, диорит, габбро, дунит т.б.). Магмалық тау жынысы жер бетіне шығып төгілген лавадан пайда болса, яғни эффузивтер болса, олардың кристалдары жай көзге көрінбейді, олар тұтас шыны немесе шлак сиякты болады (вулкандық жыныстар). Кей жағдайларда эффузивтік шынынық ішінде кристалдары бар аралас шұбар түрлері болады, оларды порфирлер дейді.

Пайдаланған әдебиеттер

1. Кристаллография, минералогия, петрография. Бұл кітап Абай атындағы Қазақтың мемлекеттік педагогты институтының, география факультетінде оқылған лекциялардың негізінде жазылды, 1990. ISBN 2—9—3 254—69

2. Елисеев Н.А., Метаморфизм, М., 1963; Бекботаев А.Т., Петрография және петрология, А., 1992

3. Қазақтың мемлекеттік педагогты институтының, география факультетінде оқылған лекциялардың негізінде жазылды, 1990. ISBN 2—9—3 254—69