Горные породы

Го́рные поро́ды — плотные или рыхлые агрегаты, слагающие земную кору, состоящие из однородных или различных минералов, либо минералов и обломков других горных пород. Состав, строение и условия залегания пород находятся в причинной зависимости от формирующих их геологических процессов, происходящих внутри земной коры или на её поверхности. С геохимической точки зрения горные породы — естественные агрегаты минералов, состоящих преимущественно из петрогенных элементов (главных химических элементов породообразующих минералов).

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ ДЕЛЯТСЯ НА ТРИ ГРУППЫ:
Магматические (эффузивные и интрузивные)
Осадочные
Метаморфические

Магматические горные породы — конечные продукты магматической деятельности, возникшие в результате затвердевания природного расплава (магмы, лавы). Переход расплава в твёрдое состояние сопровождается кристаллизацией вещества. Магматические породы играют важную роль в строении земной коры, образуя геологические тела различных форм и размеров, составов и структур.

Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Метаморфические горные породы (или видоизменённые горные породы) — горные породы, образованные в толще земной коры в результате метаморфизма, то есть изменения осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.

БАРИТ

Название "барит" произошло от древнегреческого слова bants, что в переводе означает «тяжелый». Действительно, из-за своей высокой плотности, камень достаточно тяжел. Другие названия минерала и его разновидностей: тяжелый пшат, болонский камень.
Барит является сульфатом бария. Окраска минерала чаще всего бывает бесцветной, мутновато-прозрачной, белой. Встречаются камни с бурыми, красноватыми, синеватыми оттенками. Блеск — перламутровый, стеклянный.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
а) Кристаллы таблитчатые; агрегаты зернистые, плотные, листоватые, нередко встречаются в друзах,
б) Бесцветный, иногда водяно-прозрачный, чаще белый, серый, нередко окрашен примесями в красный, синеватый, бурый и другие цвета,
в) Блеск стеклянный, иногда перламутровый,
г) Твердость 3-3,5,
д) Плотность 4,5.

Происхождение
Гидротермальное - встречается в рудных жилах с галенитом, пиритом, киновалью, часто образует самостоятельные аритовые жилы. Барит экзогенного происхождения образуется в зоне железной шляпы за счет реакций растворимых солей бария с сульфатами других металлов.
Месторождения.
Основные месторождения: Мексика, Перу, США, Индия, Алжир, Ирландия.
В Кутаисском районе в Грузии, в Туркмении в хребте Копетдаг, на Урале; попутно добывается на некоторых полиметаллических месторождениях Алтая.
Применения.
Барит употребляется в промышленности в чистом виде и в виде препаратов бария. Применяется при бурении скважин в качестве отяжелителя глинистых растворов, в лакокрасочной промышленности, как наполнитель при производстве обоев, клеенки, линолеума. Соли бария употребляются для борьбы с вредителями сельского хозяйства и в медицине.

ПИРИТ
Пирит - от греческого pyrites lithos - камень, высекающий огонь - минерал, дисульфид железа FeS2, самый распространенный в земной коре сульфид. Другие названия минерала и его разновидностей: кошачье золото, золото дурака, железный колчедан, марказит, бравоит.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
Цвет светлый латунно- и золотисто-желтый, напоминающий золото или халькопирит; иногда содержит микроскопические включения золота. Пирит кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, пентагон-додекаэдра, реже – октаэдра, встречается также в виде массивных и зернистых агрегатов.
Твердость по минералогической шкале 6 - 6,5, плотн. 4900-5200 кг/м3. На поверхности Земли пирит неустойчив, легко окисляется кислородом воздуха и грунтовыми водами, переходя в гетит или лимонит.
Блеск сильный, металлический. Установлен почти во всех типах геологических образований. В виде акцессорного минерала присутствует в изверженных породах. Обычно является существенным компонентом в гидротермальных жилах и метасоматических месторождениях (высоко-, средне- и низкотемпературных). В осадочных породах пирит встречается в виде зерен и конкреций, например, в черных глинистых сланцах, углях и известняках. Известны осадочные породы, состоящие преимущественно из пирита и кремня. Часто образует псевдоморфозы по ископаемой древесине и аммонитам.

Месторождение
Основные месторождения: Россия, Норвегия, Швеция, Франция, Германия, Азербайджан, США.
Распространение
В виде зерен и кристаллов распространен в метаморфических сланцах и других железосодержащих метаморфических породах. Месторождения пирита разрабатывают преимущественно для извлечения содержащихся в нем примесей: золота, кобальта, никеля, меди. В некоторых богатых пиритом месторождениях содержится уран (Витватерсранд, ЮАР). Медь извлекается также из массивных сульфидных залежей в Дактауне (штат Теннеси, США) и в долине р. Рио-Тинто (Испания). Если никеля в минерале больше, чем железа, его называют бравоитом. Окисляясь, пирит переходит в лимонит, поэтому погребенные месторождения пирита можно обнаружить по лимонитовым (железным) шляпам на поверхности.

Применение
Пирит - важнейшее сырье для производства серной кислоты. Получаемые при этом остаточные продукты окислительного обжига пирита - пиритные огарки используются главным образом в производстве бетона. Кобальт-пирит - важный источник Со, значит, часть Au и Se - также добывается из пиритовых руд.

КАЛЬЦИТ
Название происходит от греческого слова, означающего уменьшение порошка при нагревании и относившегося к обожженной извести. Латинское «кальк» — известь.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Оптические
Цвет. Большей частью бесцветный или молочнобелый, но иногда окрашен примесями в различные (обычно светлые) оттенки серого, желтого, зеленого, розового, красного, бурого и черного цветов.
Бесцветная водяно-прозрачная разность кальцита с сильным двупреломлением называется исландским шпатом.
Блеск стеклянный.
Черта. Белая, светло-серая.
Отлив матовый, иногда (на плоскостях спайности) перламутровый.
Прозрачность. «Хрустально-чистый», прозрачный, просвечивающий.

Механические
Твердость эталонная - 3. Хрупок.
Плотность. 2,6—2,8, для химически чистых кристаллов 2,72 при 23 °С
Излом зернистый, ступенчатый.
Химические свойства
Поведение в кислотах. В разбавленной соляной кислоте легко растворяется
даже на холоде с шипением (выделение СО2).
Прочие свойства
При сжатии, сопровождающемся двойникованием, электризуется.
Образцы некоторых месторождений обнаруживают явление люминесценции.

Месторождения кальцита
Разрабатываемые залежи известняков распространены повсеместно. Двупреломляющий исландский шпат встречается в Исландии; в базальтах Нижней Тунгуски в Сибири, в Средней Азии и на Урале (России), а также в других районах мира.

Кальцит. Практическое применение
Практическое значение кальцита, особенно в виде горных пород, весьма разнообразно.
1. Исландский шпат благодаря своему высокому двупреломлению употребляется для изготовления различных оптических поляризационных приборов, главным образом николей для микроскопов, поляриметров, колориметров и др.; для этой цели пригодны бесцветные идеально
прозрачные недвойникованные кристаллы или их обломки, лишенные трещин, размерами не меньше 1,5–2 см.
2. Асбестовидный атласный шпат и ониксмрамор используются для ювелирных изделий и предметов искусства.
3. Известняки, в зависимости от их состава или физико-механических свойств, потребляются:
химической промышленностью (чистые известняки) для получения необходимой в сельском хозяйстве извести, производства сахара, соды, едкого натра, хлорной извести и пр. с одновременным получением при обжиге жидкой или твердой углекислоты;
металлургической промышленностью (бедные фосфором и серой известняки) как флюс при плавке руд в доменных печах;
для приготовления различных сортов цемента — гашеной извести, портландцемента, романцемента, бутового камня и др.;
в полиграфической промышленности, в которой применяются так называемые литографские камни, т. е. особые плотные скрытозернистые известняки с раковистым изломом, способные раскалываться на тонкие плиты.
для известкования кислых почв.
для получения синтетической резины, пластиков.

4. Мраморы в полированном виде используются как строительный материал для облицовки стен внутренних помещений в зданиях, как материал для скульптурных работ, а также в электротехнике (распределительные щиты и др.).
5. Мел употребляется как пишущий красочный, полировальный материал, для производства цемента, в лакокрасочной, парфюмерной (зубной порошок), резиновый (наполнитель) и других отраслях промышленности.

ПЕСЧАНИК
Песчаник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат обломочных зёрен размером от 0,05 мм (в России) или от 0,0625 мм (за рубежом) до 2 мм (песчинок), связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).

Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или ветром и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломков и степень отсортированности по величине зёрен указывают на протяженность переноса обломков от места первоначального образования. В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.

СТОЛБЫ ИЗ ПЕСЧАНИКА В НАЦИОНАЛЬНОМ ЛЕСНОМ ПАРКЕ ЧЖАНЦЗЯЦЗЕ (КИТАЙ)

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Плотность песчаника 2250—2670 кг/м³; пористость 0,69—0,70 %; водопоглощение 0,63—6,0 %. Наиболее высокие физико-механические свойства имеет песчаник с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом, худшие — с глинистым. Огнеупорность песчаника также различна, наивысшая (до 1700 °C) характерна для чистых кварцевых песчаников с кремнистым цементом.

ЗНАЧЕНИЕ ПЕСЧАНИКОВ
песчаникам приурочены месторождения различных полезных ископаемых. Песчаники, благодаря своей высокой пористости и проницаемости, являются прекрасными коллекторами (ловушками) для газа, нефти или воды. С медистыми песчаниками связаны крупнейшие медные месторождения, как Джезказган, Удокан и другие.
Песчаник широко применяется в строительстве в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня различного назначения.
Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95 % используется для производства динаса, в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и другие.