§ 57. Знакомство с горными породами, образовавшимися с участием живых организмов.

Определения и обозначения

Горная порода — природное скопление одного или нескольких минералов, образующее земную кору. Проще говоря, это природный материал, из которого состоят участки земной коры. Понятие нужно, чтобы отличать целое природное образование от отдельного минерала.

Осадочная горная порода — порода, возникшая из накопившихся и уплотнившихся осадков. Осадки могут откладываться на дне водоёмов или на поверхности суши, а затем превращаться в более плотный слой. Это определение помогает понять, почему многие породы имеют слоистое строение.

Органогенная горная порода — осадочная порода, образовавшаяся с участием остатков или продуктов жизнедеятельности организмов. В её составе могут быть части раковин, скелетов, растений или вещества, созданные живыми организмами. Термин нужен, чтобы выделить среди осадочных пород те, с которыми связана жизнь.

Ископаемое топливо — горючее полезное ископаемое, образовавшееся из древних остатков живых организмов. При сгорании оно выделяет энергию, которую человек использует для получения тепла и электричества. К ископаемому топливу относится каменный уголь.

Как это устроено

Остатки растений и животных могут оседать на дне озера, моря или болота, а также на поверхности суши. Если их быстро покрывают новые слои воды, ила или песка, доступ кислорода уменьшается, поэтому разложение замедляется. Постепенно масса остатков накапливается, сжимается под весом верхних слоёв и изменяется под действием времени.

Известняк, мел и ракушечник связаны с известковыми частями организмов, потому что многие животные строят раковины и скелеты из веществ, содержащих карбонат кальция. После смерти организмов эти твёрдые части опускаются на дно и смешиваются с осадком. Когда осадок уплотняется и скрепляется, возникает порода, в которой иногда можно заметить отпечатки или обломки раковин.

Торф образуется в болотах, где много воды и мало кислорода, поэтому растительные остатки разрушаются не полностью. Новые слои растений ложатся поверх старых и постепенно становятся плотнее. Если такие отложения долго находятся под землёй и испытывают давление, из них может сформироваться каменный уголь.

Каменный уголь считается более глубоким и длительным результатом преобразования растительных остатков, чем торф. При погребении под мощными слоями пород из растительного вещества удаляется часть воды, оно уплотняется и обогащается углеродом. Поэтому уголь плотнее торфа и лучше горит, хотя для его образования нужны очень длительные природные процессы.

Органогенные породы отличаются от пород, появившихся главным образом при разрушении других пород или вулканической деятельности, своим источником вещества. В первом случае заметную роль играют организмы или продукты их жизнедеятельности, во втором — обломки уже существующих пород либо расплавленная и застывшая магма. Условия образования влияют на внешний вид, состав и свойства: известняк может быть твёрдым, торф — рыхлым и влажным, а каменный уголь — плотным и горючим.

Горные породы, образовавшиеся с участием живых организмов

В таблице сначала найдите, из какого вещества образовалась порода, затем обратите внимание на условия её формирования. Свойства помогают связать происхождение породы с её внешним видом и использованием. Так проще увидеть, почему похожие по происхождению породы применяются по-разному.

Разбор задач

Задача 1

Условие: распределите известняк, гранит, торф и каменный уголь на породы, образовавшиеся с участием живых организмов, и остальные породы. Нужно определить происхождение каждой породы, а не ориентироваться только на её цвет или твёрдость.

1. Известняк связываем с остатками раковин и скелетов организмов, поэтому относим его к органогенным породам.
2. Торф и каменный уголь образуются из растительных остатков, значит, они тоже возникли с участием живых организмов.
3. Гранит формируется при остывании магмы и не относится к органогенным породам.

Ответ: известняк, торф и каменный уголь — породы, образовавшиеся с участием живых организмов; гранит — остальная порода, имеющая магматическое происхождение.

Задача 2

Условие: объясните, почему мел и известняк считают связанными с жизнедеятельностью организмов, хотя сейчас в них не видны живые организмы. Нужно найти не живые тела, а следы их прежнего участия в составе породы.

1. Вспомним, что морские организмы строят раковины и скелеты из известковых веществ.
2. После гибели организмов их твёрдые части оседают, накапливаются и измельчаются.
3. Уплотнившийся осадок превращается в мел или известняк, поэтому исходные организмы могут быть уже разрушены или видны только под увеличением.

Ответ: мел и известняк связаны с организмами своим происхождением и составом, даже если целых раковин в них не видно.

Задача 3

Условие: сравните образование торфа и каменного угля и объясните, почему уголь считают более глубоким и длительным результатом преобразования растений. Сравнивать нужно последовательность природных изменений, а не только внешний вид веществ.

1. Остатки болотных растений сначала накапливаются во влажной среде и частично разлагаются, образуя торф.
2. Если слои торфа погружаются глубже и покрываются осадками, давление сжимает их и вытесняет часть воды.
3. Длительное преобразование увеличивает содержание углерода, поэтому растительное вещество становится плотным каменным углём.

Ответ: торф — ранний продукт неполного разложения растений, а каменный уголь — более глубоко погребённый и значительно преобразованный результат этого процесса.

Типичные ошибки

Считать любую осадочную породу органогенной. Так ошибаются, потому что обе группы возникают из осадков. Проверьте, участвовали ли в образовании остатки или продукты жизнедеятельности организмов.

Путать торф и каменный уголь. Их объединяет растительное происхождение, но торф образуется раньше и сохраняет неполностью разложившиеся остатки. Проверьте степень преобразования: плотный уголь возник после длительного погребения и давления.

Утверждать, что известняк образуется только из обломков обычных пород. Такая ошибка не учитывает известковые раковины и скелеты организмов. Вспомните состав породы и поищите связь с накоплением известковых остатков.

Считать, что участие организмов означает наличие целых растений или животных. При образовании породы остатки могут разрушиться, измельчиться или измениться химически. Проверяйте не сохранность целых тел, а происхождение вещества.

Связь с другими темами

До этой темы нужно различать минералы и горные породы, а также знать основные группы пород по происхождению. Это позволяет не путать отдельное вещество с природным скоплением минералов и правильно определять происхождение образца. Особенно полезно повторить признаки магматических, осадочных и других пород.

Также пригодятся знания об образовании осадочных пород и круговороте веществ. Живые организмы получают вещества из окружающей среды, используют их для построения тела, а после смерти возвращают в природу. Часть этих веществ может надолго сохраниться в осадках и войти в состав горных пород.

Дальше тема поможет при изучении полезных ископаемых, почвы и охраны природных ресурсов. Происхождение породы объясняет, где её искать и как использовать. Знание длительности природных процессов напоминает, что многие ресурсы восстанавливаются крайне медленно.

Что запомнить

• Органогенные породы образуются с участием остатков или продуктов жизнедеятельности организмов.
• Большинство таких пород относится к осадочным.
• Известняк, мел и ракушечник связаны с накоплением известковых остатков организмов.
• Торф образуется из неполностью разложившихся растительных остатков.
• Каменный уголь формируется из древних растений при погребении, уплотнении и длительном преобразовании.
• Свойства и применение породы зависят от её состава и условий образования.