Опока — горная порода из кремнезёма¶

Опока — кремнистая горная порода органогенно-хемогенного происхождения, сложенная преимущественно аморфным кремнезёмом (SiO₂·nH₂O) с примесью глинистых минералов, карбонатов и органического вещества. Относится к классу кремнистых пород. Имеет тонкодисперсное (чаще аморфное) строение, раковистый излом, твёрдость по шкале Мооса 3—5, плотность 1,6—2,1 г/см³. Цвет — серый, желтовато-бурый, зеленоватый, иногда почти чёрный при повышенном содержании органики. Название происходит от нем. Opal (опал), что отражает сходство породы с опалом по составу и внешнему виду.

¶Происхождение и образование

Опоки формируются преимущественно в морских бассейнах с глубинами до нескольких сотен метров, в зоне химического выщелачивания кремнезёма из вулканического стекла и обломков кислых пород. Основной источник кремнезёма — пеплы и туфы кислых вулканических извержений, а также кремнистые скелеты микроскопических организмов — диатомей, радиолярий, губок.

В осадках кремнезём переходит в коллоидный (гель-状) раствор, который затем коагулирует и уплотняется. При этом образуется так называемый «опоковый гель», постепенно диагенетически преобразующийся в опоку. Важную роль играют бактериальные процессы: колонии бактерий служат центрами коагуляции кремнекислотного геля.

В геологической летописи опоки широко представлены в отложениях мелового периода, а также в юрских, палеогеновых и неогеновых образованиях. В России крупные опоковые толщи известны в Поволжье (в том числе в районе Саратова и Самары), на Донбассе, в Крыму, на Сахалине, в Прибайкалье и на Кольском полуострове.

¶Состав и свойства

Основа опоки — кремнезём в форме опала-А (аморфный опал) и опала-ЦТ (кристобалит-тридимитовый опал). Содержание SiO₂ обычно составляет 70—90 %, в отдельных разновидностях достигает 95 %. Помимо кремнезёма в состав входят:

• глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит) — 5—20 %;
• карбонаты кальция и магния — до 10 %;
• гидроокислы железа, придающие породе желтовато-бурый оттенок;
• органическое вещество — до 5 %;
• редкие примеси TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃.

По структуре различают опоки однородные (аморфные) и опоки с остатками диатомей. По плотности и прочности выделяют опоки плотные (твёрдые, раковистого излома) и рыхлые, пористые, с высокой удельной поверхностью.

Ключевые свойства опоки:

Высокая пористость и большая удельная поверхность (до 100—300 м²/г) делают опоку ценным адсорбентом.

¶Разновидности

В геологической практике выделяют несколько разновидностей опоки:

1. Диатомит — опока с преобладанием кремнистых скелетов диатомей; используется как фильтрующий материал и теплоизолятор.
2. Радиолярит — разновидность, сложенная скелетами радиолярий.
3. Гейзерит — опока, образующаяся вокруг современных гейзеров и горячих источников (например, в Камчатке и Исландии).
4. Топф (иногда «опоковый гель») — рыхлая, не полностью уплотнённая стадия опоки.

¶Применение

Опока находит широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве:

• Адсорбент и фильтр — благодаря высокой пористости опока используется для очистки масел, вин, соков, воды; применяется в нефтепереработке и пищевой промышленности.
• Изоляционный материал — лёгкая обожжённая опока («опоковый кирпич») применяется как эффективный теплоизолятор, выдерживающий температуры до 900—1000 °C.
• Кремнезёмный сырьё — служит источником кремнезёма для производства силикагеля, цеолитов, стекла и керамики.
• Строительный материал — в измельчённом виде вводится в состав лёгких бетонов и штукатурных растворов; опоковый порошок («опокомол») используется как минеральное добавко к цементу, повышающее водостойкость и прочность бетона.
• Сельское хозяйство — применяется как наполнитель для удобрений и кормовых добавок, а также для улучшения структуры почв.

¶Опока в России

Наиболее известные месторождения опоки в России сосредоточены в Среднем и Нижнем Поволжье, где опоковые толщи мелового и палеогенового возраста вскрываются в карьерах и разрабатываются промышленно. Значительные запасы связаны с отложениями Донецкого бассейна, Крыма и Прикаспия. Опоковые месторождения разрабатываются открытым способом; порода легко поддаётся дроблению и измельчению.

¶Примечания

Опоку не следует путать с опалом: опал — минерал с более чёткой структурой и характерным переливчатым блеском, тогда как опока — порода, сложенная преимущественно аморфным кремнезёмом с примесями.

¶Источники

• Богданович Н. Г. «Опоки СССР» — Л.: Недра, 1971.
• Ручьёв А. М. «Кремнистые породы и их использование» — М.: Недра, 1978.
• «Полезные ископаемые России» — М.: МГУ, 1996.
• Минералогический словарь / под ред. Л. Н. Белова. — М.: Наука, 1981.
• Справочник «Горные породы и минералы» / под ред. В. С. Соболева. — М.: Недра, 1984.