Горные породы

План
Структура. Текстура. Отдельность
Классификация по генезису
Магматические горные породы
Осадочные горные породы
Осадочные г п без жестких связей (глины, суглинки, пески и др.) – САМОСТОЯТЕЛЬНО
Осадочные г п с жесткими связями (сцементированные) – САМОСТОЯТЕЛЬНО
Метаморфические горные породы

Горные породы представляют собой природные минеральные агрегаты и характеризуются постоянством химического и минерального состава.
Чаще всего горные породы состоят из нескольких минералов и называются полиминеральными.
Реже породы состоят из одного минерала и называются мономинеральными (кварцит – из кварца, мрамор – из кальцита).

Сейчас в земной коре установлено около 1000 горных пород.
Находится они могут в рыхлом, полускальном и скальном состоянии.
Горные породы обладают определенным строением, которое выражается понятиями: структура, текстура, отдельность.

Структура
Характеризует внутреннее строение породы: форму, размер минералов, их количественное соотношение.
Различают структуру:
Полнокристаллическую (зернистую)
Пегматитовую (письменную)
Порфировую
Скрытокристаллическую
Стекловатую

Полнокристаллическая (зернистая) структура (крупнозернистая и среднезернистая)

Пегматитовая структура
(письменный гранит)
Порфировая структура
Стекловатая структура (обсидиан)

Текстура (сложение)
Пространственное расположение минеральных агрегатов в объеме породы (рисунок породы).
Различают текстуру:
Однородную, массивную – равномерное плотное расположение
Неоднородную (слоистую, полосчатую, пятнистую) – чередование в породе участков разного минерального состава
Шлаковую (пористую, пузырчатую)
Флюидальную – текстура течения лавы.

Неоднородная текстура - слоистая, полосчатая
(мрамор, кварцит)

Шлаковая (пористая) текстура
Флюидальная текстура

Отдельность
Характерная форма блоков возникающих при природном или искусственном разрушении горных пород под влиянием как внешних, так и внутренних напряжений.
Различают отдельности:
Глыбовую, матрацевидную (гранит)
Столбчатую (базальт)
Шаровую (диабаз)

По происхождению горные породы делят на 3 типа:

В земной коре магматические и метаморфические породы занимают 95% её общей массы. Осадочные породы располагаются непосредственно на поверхности Земли.
1) магматические горные породы образуются в результате внедрения (интрузии) магмы в земную кору или извержения её на поверхность;

2) осадочные горные породы образуются путем механического или химического осаждения продуктов разрушения (экзогенными процессами) ранее существовавших горных пород, а также благодаря жизнедеятельности и вымиранию организмов;

3) метаморфические породы образуются из любых горных пород при воздействии на них высоких температур и давления, а также различных газообразных и жидких растворов, проникающих с глубины.

Магматические горные породы
Расплавленная магма, прорываясь по трещинам земной коры, в одних случаях застывает в недрах, образуя интрузивные (глубинные) горные породы, в других случаях - достигает поверхности, образуя эффузивные, или излившиеся породы.

Классификация магматических горных пород по происхождению

Интрузивные магматические горные породы образуются в среде более древних по возрасту пород в условиях высоких Р и Т, медленного и равномерного остывания и образуются полнокристаллические породы.
Излившиеся (эффузивные) породы формируются в условиях поверхности Земли при низких Р и Т, а так же в условиях быстрой отдачи тепла и газовых компонентов в атмосферу. В такой среде образуются породы, обладающие большой пористостью и обилием аморфного стекла, с примесью зародышей кристаллов.

Магма, затвердевая, образует различные по форме магматические тела, основными из которых являются:
Жильные образования (1): штоки, дайки, некки, силлы, подводящие каналы связаны с заполнением магмой трещин, отходящих от крупных магматических тел.
Дайки — трещинные интрузивы, небольшой толщины, имеющие большую протяженность, залегающие преимущественно вертикально.

Формы вулканических пород, застывшие на поверхности земли, представлены покровами, потоками и куполами.
Покровы лав (2) связывают с трещинными извержениями. Образуют громадные площади при относительно малых мощностях.
Потоки (3) — тела, имеющие в плане резко удлиненную форму с основными следами течения.
Купола (4) (вулканические конусы) имеют сводообразную форму с различной крутизной склонов.

Основные формы залегания магматических горных пород

Батолиты (5)— самые крупные интрузивные тела, сложенные гранитами и гранодиоритами. Куполовидная кровля батолита имеет неровный рельеф, в плане эти тела имеют удлиненно-овальную форму и протягиваются на тысячи километров при ширине в несколько сот километров.
Лакколиты (6) — куполообразные (грибообразные) интрузивные тела с плоской подошвой, выпуклой кровлей и подводящим каналом.

Магматические горные породы слагаются в основном силикатами. Ведущие породообразующие минералы следующие: кварц, полевой шпат, нефелин, роговая обманка, слюда (мусковит и биотит), пироксен (авгит) и др. Определяющим элементом является SiO2 .
По содержанию SiO2 (кремнекислоты) они подразделяются на 5 групп; в каждой из них на первом месте указывается интрузивная порода, на втором — эффузивная (вулканическая), т.е. излившийся аналог.

1. Ультракислые (только интрузивные породы)— это различные пегматиты, аляскиты.
Пегматиты состоят из крупных зерен кварца, полевого шпата и небольших количеств цветных минералов. Характерно взаимное прорастание полевого шпата кварцем.

2. Кислые породы — группа гранита-липарита наиболее распространенная группа из магматических пород. Это кварц-полевошпатовые горные породы.
Основные представители — граниты и их излившиеся аналоги — липариты, кварцевые порфиры, а также стекловатые эффузивные разновидности обсидиан, пемза.

3. Средние породы. Группа диорита-андезита — это бескварцевые горные породы, состоящие из натрово-кальциевых плагиоклазов и содержащие до 15—30% темноцветных минералов (роговая обманка, часто присутствует авгит и биотит).
Представителями являются диориты и средние щелочные магматические породы – сиениты

4. Основные породы. Группа габбро-базальта, состоящая из основных плагиоклазов и цветных минералов (до 30—50%), среди которых наиболее типичны пироксены.
Среди магматических пород они составляют около 25%, из которых 20% приходится на базальты.
Интрузивными представителями служат габбро, к эффузивным аналогам относятся базальты и диабазы.

Габбро-лабрадорит

5. Ультраосновные породы. Группа перидотита (бесполевошпатовые горные породы)
Это темноокрашенные породы, не содержащие полевых шпатов и кварца. Наиболее распространены перидотиты и пироксениты, реже встречаются дуниты.

Осадочные горные породы
Осадочные горные породы составляют всего 5% земной коры, однако земная поверхность на 75% своей площади покрыта только этими породами.
В связи с тем, что строительство производится в основном на осадочных породах, они служат основанием зданий, сооружений и широко используются как строительный материал.

Образование их связано с экзогенными процессами, протекающими на поверхности Земли и в гидросфере. Эти процессы представляют собой совокупность действия колебаний температуры, воздействий воды, ветра, газов, деятельности организмов и др. факторов, т.е. выветривание.

Продукты выветривания могут оставаться на месте разрушения. Так в результате физического выветривания образуются элювиальные отложения. Но обычно остается лишь небольшая их часть.
Основная же масса переносится текучими водами, ветром, льдом, организмами (делювий, пролювий). В процессе переноса и отложений происходит их дифференциация.

Различают следующие виды дифференциации :
1. Механическая дифференциация - разделение и последовательное выделение частиц разрушенных пород в процессе осадкообразования по величине частиц, форме и плотности.
2. Химическая дифференциация - последовательное выпадение веществ, находящихся в растворенном состоянии. Зависит она от степени растворимости вещества.

Классифицировать осадочные породы можно по химическому составу и генетическим признакам:
По генетическим признакам, т.е. условиям образования, все осадочные породы можно разделить на 3 группы:
Обломочные
Химические
Органогенные (биогенные)

По генезису осадочные горные породы делят на 3 группы

1. Обломочные - образовавшиеся из механических осадков - гравий, песок, глина.
2. Химические (хемогенные) - из химических осадков истинных или коллоидных растворов. Выделение их зависит от концентрации солей и температуры раствора - галит, калийные соли, некоторые известняки, доломит, боксит, кремнистые породы, гипс.
3. Органогенные - скопление твердых скелетных остатков различных организмов. Это деление несколько условное - многие известняки содержат материал разного происхождения.

По химическому составу осадочные породы могут быть:
карбонатные, состоящие из минеральных остатков различных кораллов, плеченогих, иглокожих, моллюсков, водорослей (известняк, мел, доломитизированный известняк)

кремнистые - представленные скоплениями радиолярий, кремнистыми губками (диатомит, трепел, опока)
Железистые (лимонит, сидерит)
Алюминистые (бокситы)
Сульфатные (гипс, ангидрит)
Галоидные (каменная соль)

В особую группу выделены горючие породы (углеродистые)- образованные в основном углеродом в свободном состоянии и в форме соединений с примесью азота, водорода, кислорода и всевозможных минеральных веществ. Это породы
угольного ряда - торф, бурый уголь, каменный уголь, горючие сланцы;
битумного ряда - нефть, озокерит, асфальт, природные горючие газы.

Осадочные породы имеют ряд важных особенностей, которые существенно отличают их от магматических и метаморфических пород:
минеральный и химический состав
структура
слоистость (текстура)
пористость
зависимость от климатических условий состава и свойств пород
наличие остатков флоры и фауны

Метаморфические горные породы
Метаморфические породы являются вторичными, поскольку образуются в результате преобразования осадочных и магматических пород.
К числу основных факторов метаморфизма относят температуру, давление, флюидные растворы.

Различают следующие типы метаморфизма:
Контактовый. Этот процесс развивается на контакте между внедрившейся расплавленной магмой с вмещающими ее горными породами (под воздействием высоких температур).
Так, при контактовом метаморфизме из известняков образуются мраморы.
Строение пород контактового метаморфизма кристаллическое, сахаровидное, массивное.

При контактовом метаморфизме образуются новые породы — скарны

Динамометаморфизм. Это преобразование исходных пород происходит под действием высокого давления, которое возникает при процессах горообразования.
При этом типе метаморфизма новых минералов не образуется.
В процессе динамометаморфизма в основном образуются породы типа глинистых сланцев с характерной сланцеватой текстурой.

Региональный (глубинный) метаморфизм проявляется на больших площадях в толще земной коры и приурочен к большим глубинам. Этот тип метаморфизма развивается при совместном взаимодействии температур и высокого давления.
В этом случае минеральный состав пород иногда существенно меняется.
Породы приобретают характерное кристаллическое, сланцевое, полосчатое плотное строение.