Понятие горных пород

Какие бывают горные породы?

Минералы, как правило, редко встречаются поодиночке. Их совокупности образуют горные породы, которые представляют собой естественные природные агрегаты из множества минералов. Те минералы, которых в породе больше всего (20— 50%), геологи называют породообразующими, остальные, которых обычно не более 2 — 3%, — акцессорными минералами (от лат. accessorius — добавочный).

Каждая горная порода характеризуется степенью кристалличности, величиной и формой минералов, расположением мельчайших частиц относительно друг друга. По происхождению различают горные породы магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются обычно на большой глубине, где преобладают высокие температуры и давление. Они кристаллизуются из очень горячих природных расплавов (из магмы) с характерным силикатным составом.

На долю полевых шпатов в них в среднем приходится около 60%, кварца — около 12%, пироксена — около 12%. Глубинным магматическим породам присуще равномерное распределение зерен минералов. Магматические породы делят на две большие подгруппы: интрузивные (граниты, диориты, габбро) и эффузивные, т. е.

вулканические (базальты, андезиты, липариты, дациты). Кроме того, по химическому составу условно выделяют кислые, основные и ультраосновные магматические породы. К кислым относятся породы, содержащие в среднем 64 — 78% кремнезема (Si02): граниты, дациты, грано-диориты.

Граниты (от лат. granulum — зернышко) возникают при кристаллизации магмы на глубине более 2 км. Внешне граниты — среднезернистые или крупнозернистые породы, имеющие светлую (розовую, красную, серую) окраску. Цвет гранитов во многом зависит от содержания калиевого полевого шпата.

В этих породах преобладающими являются кварц (30 — 35%), полевой шпат (50 — 60%), плагиоклаз (10 — 15%). Акцессорных минералов бывает очень много: апатит, циркон, сфен, монацит, турмалин, биотит, магнетит и др. Насчитывается более двух десятков разновидностей гранитных пород. Среди них есть гигантозернистые пегматиты и мелкозернистые аляскиты.

В зависимости от химического состава граниты могут быть плагиоклазовыми или щелочными. Плотность гранитов колеблется от 2,58 до 2,81 г/см3. Граниты различаются по своей форме, происхождению и глубине образования.

Удалось выяснить, что часть магматических расплавов, образовавших граниты, залегала на глубине 15 — 20 км, при этом были отмечены следы поднятия гранитной магмы со скоростью примерно 100 — 150 см в год. Мощности гранитных тел достигают 6 — 8 км.

Гранит — прочная горная порода с красивым рисунком расположения кристаллов. Когда хотят сказать о чем-то очень прочном, говорят «крепкий, как гранит». Действительно, из гранита делают фундаменты, опоры мостов. Гранитной брусчаткой выложены улицы. Нижние этажи городских зданий часто облицовывают этим камнем.

Гранит может противостоять ветру, дождю и снегу. Это объясняется особенностями его кристаллического строения, а внешний облик зависит от размеров породообразующих минералов и их цвета. Как правило, цвет гранита — это цвет его основного компонента — калиевого полевого шпата.

Особой разновидностью гранитов являются пегматиты — крупно- и гигантозернистые магматические породы. Из-за роста кристаллов кварца, проникающих сквозь полевые шпаты, пегматиты имеют вид «клинописи» на камне. Отсюда и такие названия, как «письменный гранит», «еврейский камень» и др.

Из пегматитов добывают слюду, полевой шпат, драгоценные камни.

Гранит, как и всякая другая порода, может разрушаться на открытом воздухе, но происходит это медленно и едва заметно.

Однако в современном мире выхлопные газы автомобилей, кислотные дожди и заводской дым существенно ускоряют процесс разрушения гранитов.

Магматические расплавы иногда прорываются по трещинам на поверхность, изливаясь в виде вулканических потоков. Излившиеся (эффузивные) потоки отличаются неравномерной кристалличностью, а отдельные минералы заключены в пористую или стекловидную массу. Кристаллы в ней практически не видны.

К таким горным породам относят базальты, которые по своему химическому составу являются основными породами (их плотность составляет 2,85 г/см3), и липариты — кислые породы с плотностью 2,59 г/см3. Базальтовый расплав бывает сильно насыщен газами. Попадая на поверхность Земли, газы улетучиваются, оставляя поры, в результате чего порода становится ноздреватой.

Иногда газов настолько много, что образующаяся горная порода (пемза) становится легче воды.

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы — это разрушенные при выветривании и перемещенные водой или ветром обломки пород разного размера и формы. Осадочные породы покрывают 75% поверхности Земли. Их объединяют в четыре группы: обломочные, вулканогенно-обломочные (чаще их называют вулканогенно-осадочными или пирокластическими), глинистые и биохимические.

Обломочные породы состоят из обломков минералов, горных пород, остатков органических тел (например, из известковых скелетов животных, стволов и веток деревьев и др.). Обломки бывают крупными (более 10 мм) и мелкими (от I до 0,01 мм), имеют различную форму, иногда слабоокругленную, а иногда шарообразную.

В группу обломочных пород входят пески, алевриты, галечники и продукты их разрушения. Иногда обломки прочно скреплены глинистым веществом — природным цементом, который различается по своему составу и может быть кремнистым, карбонатным, железистым, глинистым. Плотность обломочных пород низкая — от 1.2 до 2.

0 г/см2.

Осадочное происхождение имеют многие минералы — кальцит, доломит, гипс, галит, сильвин, ангидрит, лимонит и др. Их относят к минералам — индикаторам осадочных пород. Они могут возникать в самых разных физико-географических условиях. Например, железистые породы образуются на дне морей и озер, а также в болотах.

Особенно разнообразны известняки. Они накапливаются на дне морей или озер, встречаются в долинах рек и вблизи источников, где в воде много извести. Это широко распространенные известковые туфы — травертины.

Пирокластические породы находят вблизи действующих или давно потухших вулканов. Эти породы тесно связаны с вулканическими процессами, и поэтому их можно встретить как на суше, так и под водой, вблизи подводных вулканов.

Они представляют собой смесь вулканических пеплов, песков, шлаков, пемзы и даже вулканических бомб. Глинистые породы разнообразны. Встречается более 50 разновидностей глин, которые отличаются по своим минеральному, химическому и органическому составам.

Их объединяет преобладание частиц, размеры которых колеблются от 0,01 до 0,001 мм.

Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним, например, относятся известняки-ракушечники, коралловые рифовые известняки, планктонные и фораминиферовые илы, озерный мел, диатомиты (диатомовые илы), сапропели (водорослевые илы) и другие, на суше — торф.

Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы образовались в результате изменения (метаморфизма) толщ осадочных или магматических пород. При сильном и длительном их сжатии, а также под воздействием высоких температур и газов в породах происходит изменение состава минералов, появляются новые минералы; эпидот, хлорит, тальк, серицит, графит и др.

Самая известная из таких пород — мрамор, образующийся при метаморфизме известняков. Чистый, белоснежный мрамор может просвечивать в слое толщиной до 30 см, что придает мрамору характерное для него мерцание. Под воздействием сжатия и высоких температур вулканические и осадочные породы превращаются в гнейсы, а каменные угли — в графиты.

Пейсы — метаморфическая горная порода. Насчитывают около 40 разновидностей гнейсов. Их чаще всего можно встретить в Финляндии, Карелии, Восточной Сибири, в Канаде. Для гнейсов характерны серый или зеленовато-серый цвет, тонкая полосчатость из темных, почти черных и светлых прослоек, включения сплюснутых минералов и обломков пород.

В гнейсах видны следы микроскладок и изгибов слоев.

Гнейсы образуются при температурах от 400 до 900°С и давлении в 3 — 9 тыс. атмосфер. Такие условия существуют только в глубоких недрах Земли.

Образование гнейсов протекает в несколько этапов. Сначала осадочные породы (илы, пески) превращаются в глины и песчаники, а иногда в глинистые сланцы. Обычно это происходит в верхних горизонтах земной коры, где еще невелики температура и давление.

Затем по мере погружения в глубину и с возрастанием температуры и давления сланцы и песчаники резко уплотняются, теряя при этом воду; минералы «расплющиваются». Смена геологических условий приводит к появлению характерных листовидных и чешуйчатых «метаморфических» минералов: хлорита, талька, силиманита, ставролита и др.

Высокие температуры и горячие магматические расплавы способствуют частичному расплавлению уже измененных пород. На последнем этапе гнейсы приобретают пластичные свойства и способны сминаться в складки, образуя иногда даже характерные гранито-гнейсовые купола. Эти преобразования происходят очень медленно и постепенно.

Возраст гнейсов в большинстве районов Земли составляет 2 — 2,4 млрд. лет. Чем древнее такие породы, тем больше фаз метаморфизма они испытали.

Источник: https://geographyofrussia.com/kakie-byvayut-gornye-porody/

Текстура горных пород: классификация, виды и характеристики

Для описания горных пород большое значение имеют внешние признаки, отражающие особенности их строения. Такие признаки делят на две группы: первые описывают структуру породы, а вторые, на которых мы здесь остановимся подробнее, относятся к текстурным особенностям.

Понятие о структуре и текстуре горных пород

Структура отражает состояние породообразующего минерального вещества и связана с самим процессом кристаллизации и разрушения минералов, то есть с изменением вещества при образовании породы. Структурные признаки включают в себя такие характеристики горной породы, как степень кристалличности, а также абсолютный и относительный размер слагающих породу зерен и их форма.

Текстура горной породы – это совокупность признаков, характеризующих ее неоднородность – иначе говоря, то, каким образом структурные элементы заполняют пространство в породе, как они распределены и ориентированы друг относительно друга. Возникновение текстуры связано с относительным движением компонентов породы в процессе ее образования. Форма отдельностей породы также имеет значение при описании особенностей ее сложения.

Классификация текстур и генезис пород

Различные виды текстур горных пород классифицируются по следующим критериям:

• Взаимное расположение зерен породы. Различают однородные (массивные) и неоднородные текстуры. Последние, в свою очередь, бывают нескольких типов: полосчатые, гнейсовые, шлировые, флюидальные и пр.
• Степень заполнения пространства. Текстура может быть плотной либо пористой того или иного характера (шлаковой, миаролитовой, миндалекаменной, шаровой).

Текстура горных пород, так же как их структура, зависит от происхождения. По данному критерию породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические. Различаются они своим химико-минералогическим составом и условиями образования. Каждому из них свойственны свои текстурные признаки. Поэтому более подробно виды текстур мы рассмотрим для каждого класса пород отдельно.

Как сложены магматические породы

Текстура магматитов является отражением динамики перемещения магмы и интенсивности ее физико-химического взаимодействия с вмещающей толщей.

Если текстуры горных пород формируются одновременно с застыванием магматического расплава, о них говорят как о сингенетических, в числе которых выделяют массивную, шаровую, директивную, пористую.

Шаровая текстура характеризуется наличием в породе образований сферической или эллипсоидной формы; директивная – присутствием субпараллельно ориентированных зерен уплощенной или удлиненной конфигурации.

Происхождение текстур может быть эндогенным, связанным с процессами собственно кристаллизации пород, либо экзогенным – зависящим от действия внешних факторов.

Текстурные особенности интрузивных пород

Наиболее распространенными текстурами, характерными для интрузивов, являются:

• массивная с равномерным распределением и беспорядочной ориентировкой зерен (пример – дуниты, сиениты, диориты, иногда гранит, габбро);
• шлировая с наличием в породе участков иного минералогического состава и структуры;
• полосчатая (гнейсовая или директивная), характеризующаяся чередованием полос, имеющих различную структуру или минеральный состав (мигматиты, иногда гранит, габбро);
• миароловая с присутствием в толще породы полостей, образованных гранями кристаллических зерен.

Текстуры магматических горных пород эффузивного происхождения

Вулканические породы чаще всего обладают такими текстурами, как:

• Пористая, пузыристая и пемзовая. Обладают более или менее многочисленными пустотами, возникшими вследствие дегазации магмы при выходе из недр на поверхность. Так, у пемзы (пумицита) пористость может достигать 80 %.
• Миндалекаменная. Поры в эффузивной породе могут заполняться халцедоном, кварцем, хлоритом, карбонатами.
• Шаровая (характерна для подушечных лав).
• Сланцеватая (встречается у рассланцованных изверженных пород).
• Флюидальная – текстура в форме потока по направлению движения лавы. Присуща стекловатым вулканическим породам.

Осадочные породы

Существует три источника возникновения осадочных пород:

• переотложение продуктов эрозии;
• выпадение в виде осадка из воды;
• деятельность разнообразных живых организмов.

Соответственно, в зависимости от условий и механизма формирования, породы этого типа подразделяют на обломочные, хемогенные и органогенные. Различают также породы смешанного происхождения.

Генезис осадочных пород включает три этапа:

1. Диагенез – процесс преобразования рыхлого осадка в горную породу.
2. Катагенез – этап, на котором порода подвергается химическим, минералогическим, физическим и структурным изменениям. Результатом катагенеза становится обезвоживание, уплотнение и частичная перекристаллизация породы.
3. Метагенез – стадия, переходная к метаморфизации. Происходит максимальное уплотнение породы, преобразование минерального состава и строения с дальнейшей перекристаллизацией до исчезновения содержавшихся в породе остатков живых организмов.

Структура и текстура осадочных горных пород обусловливаются и первичными факторами, действующими при седиментации (отложении осадка), и вторичными, вступающими в силу на той или иной стадии генезиса породы.

Текстурные признаки осадочных пород

Данному типу пород присущи особенности сложения, группируемые по двум основным признакам: внутрислоевые и текстуры поверхности слоя.

Взаимное расположение компонентов осадочной породы внутри слоя формирует такие виды текстур, как:

• беспорядочная (свойственна, к примеру, грубообломочным конгломератам);
• слоистая различных типов: косая, волнистая, флишевая, горизонтальная (наиболее распространенная);
• трубчатая или вакуолярная, содержащая пустоты, образованные разложившимися растительными остатками (встречается у пресноводных известняков);
• пятнистая текстура нескольких разновидностей: струйчатая, зональная, хлопьевидная, чешуйчатая и пр.;
• узорчатая, свойственная глинам, содержащим крупные минеральные зерна;
• флюидальная, или текстура взмучивания со следами нарушенной первичной ориентировки структурных элементов.

Текстуры поверхности слоя, возникающие вследствие кратковременных изменений в среде осадконакопления с последующим быстрым захоронением слоя, представляют собой отпечатки, оставленные атмосферными осадками либо животными, знаки ряби, образованные ветрами, течениями или волнением водного потока, трещины усыхания и другие следы.

Вообще, текстуры горных пород осадочного происхождения отличаются огромным разнообразием по причине высокой вариативности условий, при которых они складываются.

Метаморфические породы

Формируются они в толще земной коры путем изменения магматических и осадочных пород под действием физических (высокие давления и температуры) и химических факторов. Процесс преобразования породы называется метаморфизмом; в случае существенного изменения химического состава принято говорить о метасоматозе.

Породы этого класса группируются по так называемым фациям метаморфизма – совокупностям, в рамках которых могут иметь разный состав, но образовываться в определенных сходных условиях. Структура и текстура метаморфических горных пород отражают особенности процессов перекристаллизации исходного осадочного или магматического материала.

Особенности сложения метаморфических пород

Текстуры претерпевших метаморфизацию горных пород бывают следующих видов:

• массивная (встречается, например, в глубинных зонах метаморфизма и у метасоматических пород магматического происхождения, сохранивших исходную текстуру);
• пятнистая – результат контактово-термального метаморфизма (пятнистые сланцы, роговики);
• миндалекаменная (слабометаморфизированные породы, иногда амфиболиты);
• полосчатая (гнейсовая) с различным минеральным составом чередующихся полос;
• сланцевая – самый распространенный вид текстуры метаморфических горных пород.

Сланцевая текстура возникает под воздействием направленного давления. Имеет такие разновидности, как плойчатая – в случаях, когда сланцеватость осложняется очень мелкими складками, – и линзовидная (или очковая, с включениями кварца либо полевого шпата) текстуры.

Кроме того, метаморфическим породам часто присущи различные виды деформационных текстур, таких как будинаж.

О разграничении понятий

Следует отметить, что вполне четкого разделения трактовок столь тесно связанных понятий, как структура и текстура горных пород, не существует.

В строении пород встречаются признаки, которые могут квалифицироваться двояко: например, миндалекаменное сложение породы иногда относят к структурным характеристикам.

Другой пример – оолитовые известняки, для которых трудно разграничить признаки, связанные с формой, размерами и строением минеральных зерен – оолитов.

Терминологическая неоднозначность этих понятий проявляется и в противоположном по смыслу использовании терминов «структура » и «текстура» в англоязычной традиции. В международных публикациях применяют, как правило, обобщенное понятие «структурно-текстурные особенности», не разделяя признаки строения и сложения пород.

Тем не менее правильное описание текстуры горных пород весьма важно для решения многих задач, например определения физических свойств или выяснения генезиса пород и динамических условий их образования.

Источник: https://FB.ru/article/394998/tekstura-gornyih-porod-klassifikatsiya-vidyi-i-harakteristiki

Виды горных пород

Твердая оболочка планеты состоит из разнообразных по составу горных пород. Огромная их часть существуют уже миллионы лет, но могут возникать и новые породы.

Определение 1

Горные породы – это либо рыхлые, либо плотные массы, образующие земную кору и являющиеся источниками полезных ископаемых.

Как правило, горные породы состоят из различных минералов, но могут содержать и обломки других пород. Геологические процессы, происходящие как на поверхности, так и внутри земной коры, формируют их строение и состав.

По своему происхождению все горные породы делят на три основные группы:

• Магматические;
• Осадочные;
• Метаморфические.

Магматические горные породы по-другому называют изверженными, потому что образовались они в результате затвердевания поднявшейся из глубин Земли магмы.

Самой распространенной магматической горной породой является гранит, который широко используется в качестве строительного материала. Не менее известные вулканические породы – базальт, пемза, вулканические туфы, порфиры, диабазы и др. Магматические породы могут быть интрузивными и экструзивными.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Определение 2

Интрузивными называются те породы, когда магма охлаждается и затвердевает под землей.

Определение 3

Экструзивные породы – это те, когда магма, излившаяся из жерла вулкана, застывает на поверхности.

В верхней части земной коры широко распространены осадочные горные породы, составляющие большую часть её толщи. Образуются они только на поверхности и являются продуктом разрушения других горных пород и результатом жизнедеятельности организмов.

Образуются они по-разному и в зависимости от этого делятся на подвиды:

• Обломочные – песок, глина, щебень, галька, гравий;
• Химические – поваренная и калийная соли, ангидрид, кремнезем;
• Органогенные – фосфориты, горючие ископаемые, известняки.

Метаморфические горные породы – это сланцы, гнейсы, кварциты, мраморы и др.

Замечание 1

Образуются метаморфические породы в результате изменений магматических и осадочных пород под действием высоких температур и давления в глубинах Земли. Гранит, например, может преобразоваться в гнейс, глина – в глинистые сланцы, а известняк – в мрамор.

Состав горных пород

К основным в геологии относятся понятия «горная порода» и «минерал». Состав и свойства горных пород определяются составом и свойствами минералов, поэтому они все различны. Понятие «минералы» очень широкое и в природе их великое множество и каждый хранит историю своего образования.

Определение 4

Минералы – это основные элементы, из которых состоят горные породы.

Состоять горные породы могут из одного минерала или нескольких. Внешних отличительных признаков у них очень много – одни удивительно прозрачны, другие мутны, третьи совершенно не пропускают свет. Они имеют разную окраску, форму, одни очень твердые, а другие слишком мягкие. От химического состава и кристаллической структуры зависят свойства минералов.

Свои названия минералы получают:

• По месту их первой находки;
• По имени геологов или известных людей;
• По своему химическому составу или физическим свойствам.

В естественных природных условиях распространяются минералы неодинаково, поэтому бывают:

• Главные рудообразующие;
• Главные породообразующие;
• Второстепенные;
• Акцессорные;
• Не образующие больших скоплений;
• Редко встречающиеся;
• Единичные.

Отличаются минералы и своими механическими свойствами, исходя из которых, бывают:

• Хрупкие (основная их часть);
• Ковкие;
• Негибкие;
• Ломкие и гибкие.

От внутреннего строения минералов зависят их физические свойства, поэтому по своей плотности, которая напрямую связана с их составом, типом структуры они могут быть:

• Легкие;
• Средние;
• Тяжелые;
• Очень тяжелые.

Обладают минералы и оптическими свойствами – цветом, блеском, степенью прозрачности и светопреломлением.Минералы имеют широкое применение – около $15$ % известных сегодня минералов используется в промышленности, а поделочные и драгоценные камни применяются в ювелирном деле.

Выветривание горных пород

Определение 5

Выветривание или эрозия горных пород – это процесс их разрушения и изменения под влиянием температуры, химического и механического воздействия атмосферы, воды, микроорганизмов.

Выделяют несколько типов эрозии:

• Физическая;
• Химическая;
• Биологическая.

Определение 6

Физическая эрозия или выветривание – это механическое разрушение горных пород, при котором химический состав образующих их минералов остается без изменения.

Разрушение горных пород протекает при большой разнице суточных и сезонных температур. С течением времени горная порода подвергается полному механическому разрушению, что в свою очередь благоприятствует химическому выветриванию.

Определение 7

Химическое выветривание – это уже химическое изменение горных пород и минералов, в результате чего образуются новые, более простые соединения.

Вода, углекислый газ и кислород выступают главными факторами этого типа выветривания и изменяют физическое состояние минералов, разрушая их кристаллическую решетку. В результате происходит обогащение породы новыми минералами и новыми свойствами – влагоёмкость, связность, способность к поглощению и др.

Определение 8

Биологическое выветривание – это химическое разрушение и изменение горных пород и минералов под влиянием организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Микроорганизмы, выделяя во внешнюю среду газ и различные кислоты, способствуют разрушению минералов и усиливают процесс выветривания. Растения, по сравнению с животными, влияют на горные породы сильнее.

Устойчивость минералов и горных пород к эрозии неодинаковая. Легче подвергаются выветриванию пористые породы с большим содержанием минералов – это вулканические пеплы, слюда и др. Полевые шпаты, например, занимают промежуточное положение.

Влияют на процессы выветривания и климатические условия местности. **

Источник: https://spravochnick.ru/geografiya/stroenie_zemnogo_shara/litosfera/vidy_gornyh_porod/