Песчаник – обломочная осадочная порода, представляющая собой слоистый или однородный агрегат песчинок размером от 0,05 мм до 2 мм, связанных каким-либо минеральным веществом (как цементом).
Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков (водой или ветром) и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломочных зёрен и их отсортированности по величине – указывают на протяжённость переноса от места образования первоначальных пород. В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.
Породообразующие минералы песчаников это: кварц, полевые шпаты, слюда и глауконит.
Второстепенные и примесные минералы обычно представлены: магнетитом, рутилом, цирконом, ильменитом, гранатом, турмалином.
Цементирующее вещество по составу бывает относительно чисто глинистым (гидрослюды, каолинит и т.п.), известковым (кальцит, доломит или железистые карбонаты), кремнистым (опал, кварц, халцедон), железистым (гидроокислы и окислы железа)… реже хлоритовым, фосфатным, сульфатным, цеолитовым или смешанным.
Классификация песчаников, в первую очередь, производится по минеральному составу обломочного материала. Выделяют три разновидности:
- мономиктовые – основной минерал один,
- олигомиктовые – обломки представлены двумя основными минералами,
- полимиктовые – обломки представлены более, чем двумя минералами.
К мономиктовым песчаникам относятся широко распространённые кварцевые (более 90% обломочного материала которых составляет кварц), а также редко встречающиеся глауконитовые и полевошпатовые песчаники.
К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и прочие с содержанием кварца 60-90 %.
Среди полимиктовых выделяют:
- аркозы (аркозовые песчаники) – порода с преобладанием полевых шпатов над кварцем (по другой классификации это песчаники, образовавшиеся после разрушении гранитов/гнейсов и характеризующиеся, помимо кварца и полевых шпатов, присутствием слюды или хлорита);
- граувакки (граувакковые песчаники) – порода имеющая сложный состав (содержащая обломки большого числа горных пород) и цемент из тонкозернистого обломочного материала (пелитовой и алевритовой размерности).
Песчаник с преобладанием пирокластического (вулканогенного) материала называется туфогенным.
Плотность песчаника 2250-2670 кг/м³; пористость 0,69-0,70%, водопоглощение 0,63-6,0%. Наиболее высокие физико-механические свойства имеет песчаник с карбонатным и кремнистым цементирующим веществом, худшие – с глинистым. Огнеупорность песчаника также сильно зависит от минерального состава (наивысшая, до 1700°C, характерна для чистых кварцевых с кремнистым цементом).
Песчаникам сопутствуют различные месторождения полезных ископаемых. Дело в том, что песчаники, благодаря своей высокой проницаемости и пористости, являются прекрасными коллекторами (ловушками) для воды, нефти и газа. С медистыми песчаниками связаны крупнейшие месторождения меди.
Песчаник широко применяется в строительстве. Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95% используется для: производства огнеупоров, при выплавке никеля или меди, а также в изготовлении стекла.
