Содержание
Магматические породы
Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.
Содержание
Общие сведения
Вулканические породы (вулканиты) — горные породы, образовавшиеся в результате излияния магмы на поверхность, и затем застывшей.
Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера кристаллов, текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно из оксида кремния и по его содержанию делятся на четыре группы: кислые (больше 60% SiO 2), средние (55-60%), основные (45-55%) и ультраосновные (до 45%). Горные породы вулканического происхождения, которые образовались на глубине, называются плутоничными или интрузивными.
Из-за медленного остывания магмы и больших давлений эти породы крупнокристаллические (долерит, гранит и др). Те породы, которые образовались в результате излияния на поверхность, называются эффузивными (излившимися) или вулканическими. Благодаря быстрому остыванию, кристаллы в них мелкие, практически не различимы невооружённым глазом (базальт, риолит и др).
Древние египтяне изготовляли из базальта статуи. Ацтеки изготовляли из обсидиана ножи.
Классификация магматических горных пород
История создания научной систематики восходит к прошлому столетию, классическим трудам К. Розенбуша , Ф. Ю. Левинсон-Лессинга и других основоположников современной петрографии-петрологии.
В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав.
- По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные (излившиеся на поверхность земной коры, например базальт, диабаз, андезит, трахит, липарит и др.) и интрузивные (излившиеся в толщу земной коры, такие как гранит, габбро, сиенит и др.).
- По степени вторичных изменений экструзивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», неизменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.
- К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими.
Карбонатиты
Карбонатитами называют эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов пространственно и генетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации. В настоящее время на земном шаре известно более 250 массивов ультраосновных щелочных пород. В России такие массивы известны в Карело-Кольском регионе, Сибири. Размещаются массивы на платформах и имеют различный геологический возраст. Среди них известны массивы докембрийского (Сибирь, Северная Америка), каледонского (юг Сибири), герцинского (Мурманская обл.), киммерийского (Сибирь, Бразилия) и альпийского циклов развития (большинство карбонатитов Африки). Карбонатиты образуют обособленную группу эндогенных месторождений в силу резко специфических геологических условий их образования.
Карбонатитовые месторождения связаны только с платформенным этапом геологического развития и ассоциированы с комплексами ультраосновных щелочных пород. Массивы имеют трубообразную форму, дифференцированный состав и концентрически зональное строение. В них выделяют четыре главные группы пород: 1) ранние ультраосновные (дуниты, перидотиты, пироксениты); 2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих пород, подвергшихся щелочному метасоматозу и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты . Массивы сопровождаются дайковой серией сложного состава, отражающего длительную и направленную эволюцию магматического очага и состоящую из разнообразных пород – от пикритовых порфиритов до щелочных пегматитов. Последовательно формирующиеся группы пород, образующие карбонатитовые массивы, размещаются в центростремительном направлении от периферии к центру и иногда в обратном, центробежном направлении. Примером последнего размещения может служить Ковдорский массив в Мурманской области. Центральная часть массива сложена оливинитами, образующими шток, далее располагаются прерывистым полукольцом пироксениты, а периферическая часть выполнена ийолитами и мальтейгитами. Карбонатиты в массиве представлены несколькими разновидностями: кальцитовыми карбонатитами, имеющими широкое распространение, доломитовыми карбонатитами, которые встречаются значительно реже, и доломито-кальцитовыми, возникшими большей частью в процессе доломитизации кальцитовых разновидностей пород. Многочисленные жилы и линзы, кальцитовых карбонатитов залегают в оливинитах центральной части массива и в щелочных породах его краевой зоны. Они группируются в отчетливо выраженную дугообразную зону и в ее пределах приурочены к серии кольцевых трещин-разломов, пологопадающих внутрь массива.
Карбонатитовые тела представляют собой штоки, конические жилы, падающие к центру массива, кольцевые жилы, падающие от центра массива, радиальные дайки. Штоки в поперечнике имеют размеры от сотен метров до нескольких километров, а жилы мощностью от 10м при длине несколько сот метров до нескольких километров (1-2 км). Минеральный состав карбонатитов определяется наличием карбонатов, составляющих 80-99%. Наиболее распространены кальцитовые карбонатиты, реже встречаются доломитовые, еще реже анкеритовые и совсем редко сидеритовые карбонатиты. В формировании карбонатитов установлена последовательность их образования – первым накапливается кальцит, далее доломит и анкерит. Остальные минералы в карбонатитах являются акцессорными, их более 150 разновидностей. Типоморфными минералами являются флогопит, апатит, флюорит, форстерит; редкими – бадделеит, пирохлор, гатчеттолит — урансодержащий пирохлор, перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты редких земель (синеизит, бастнезит, паризит).
В карбонатитах установлен стадийный характер минералообразования: в первую стадию формируются крупнозернистые кальциты с минералами титана и циркония; во вторую – среднезернистые кальциты с дополнительными минералами титана, урана, тория; в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовый агрегат с ниобиевой минерализацией; в четвертую – мелкозернистые массы доломит-анкеритового состава с редкоземельными карбонатами. Текстура карбонатитов массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая, структура – разнозернистая.
По составу полезных ископаемых, концентрирующихся в карбонатитах последние разделены на семь групп. 1. Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb2O5 0,1-1%; 2. Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR2O3 от десятых долей процента до 1%; 3. Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с гипербазитами в ассоциации с карбонатитами; 4. Апатит-магнетитовые с форстеритом карбонатиты с содержанием железа 20-70%, Р2О5 10-15%; 5. Флогопитовые скарноподобные образования, в коре выветривания формируется вермикулит; 6. Флюоритовые карбонатиты; 7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании меди 0,68% и свинцово-цинковым.
Минеральные типы рудоносных карбонатитов отвечают различным уровням их возникновения и последующего эрозионного среза.
Геологические структуры, определяющие положение и морфологию карбонатитовых тел внутри массивов, имеют один источник деформирующих усилий и разделяются на две разновидности по их морфологии. Центральные штоки приурочены к цилиндрическим трубкам взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены к круговым структурам, среди них выделяют радиальные, кольцевые (падающие от центра), конические (падающие к центру).
Формирование массивов ультраосновных щелочных пород с карбонатитами охватывает длительный интервал времени и делится на четыре этапа магматической эволюции, разобщенные перерывами внедрения магматических пород: 1 — образуются ультраосновные породы (дуниты, перидотиты, пироксениты); 2 — щелочно-гипербазитовый этап с формированием биотитовых пироксенитов и перидотитов и мелилитсодержащих пород; 3 — ийолит-мельтейгитовый этап характеризуется появлением пород от якупирангитов (крайне меланократовая бесполевошпатовая ультраосновная щелочная порода) до уртитов (существенно нефелиновая порода); 4 — внедряются нефелиновые и щелочные сиениты. После этого возникают карбонатиты. Все этапы сопровождаются формированием комагматичных даек. Весь интервал времени, охватывающий становление массивов может охватывать несколько десятков и даже первых сотен миллионов лет.
Формы залегания магматических горных пород
Химический и минеральный состав магматических горных пород
Изучением химического и минерального состава магматических горных пород занимается раздел петрологии, называемый петрохимией
Химический состав
Определение вещественного состава магматических горных пород производится путем установления в них процентного содержания химических элементов (их окислов) и породообразующих минералов. Химический и минеральный составы пород взаимосвязаны, но связь эта сложная, поэтому невозможно путем пересчета химического состава горной породы получить ее минеральный состав, и наоборот. Это объясняется тем, что магматические горные породы близкого химического состава могут иметь различный минеральный состав, так как последний зависит не только от химического состава магмы. Помимо этого, породообразующие минералы имеют довольно сложный состав, и содержат различные рассеянные элементы, установление которых оптическими методами невозможно. Что касается стеклосодержащих вулканических пород, то их вещественный состав можно определить только химическим путем. Список элементов, которые можно встретить в том или ином количестве в магматических породах, довольно обширен, в них содержатся практически все химические элементы. Главными являются: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, титан и водород, но самый распространенный из них — кислород — составляет в среднем половину веса магматических пород. Химический состав горных пород выражают окислами соответствующих химических элементов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O и K2O. Химический состав пород не соответствует химическому составу магмы, из которой они образовались, так как многие составные части магмы (вода, углекислота, соединения Cl, F и другие летучие соединения) при застывании выделяются из нее.
Разнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация (разделение) магмы — это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию.
В основу классификаций магматических горных пород положен их химический состав. За основу большинства классификаций принято содержание окиси кремния (SiO2), которое и служит критерием для подразделения пород на группы. Для этого определяют валовой состав породы, то есть процентное содержание всех элементов, входящих в состав породы, выраженных в виде оксидов. Сумма всех элементов в виде оксидов составляет 100 %. Содержание SiО2 является диагностическим критерием для классификации породы.
Если расположить все магматические породы по мере возрастания содержания в них кремнезёма, то получится практически непрерывный ряд. На одном конце его окажутся очень бедные кремнеземом (< 45%) и в то же время богатые магнием и железом, на другом — породы, богатые (> 65 %)кремнезёмом, но с малым содержанием магния и железа.
Процентное содержание окиси кремния в породе служит определенным критерием ее кислотности, в связи с чем термином «кислая порода» стали обозначать породы, богатые SiO2, а «основная порода» — бедные кремнеземом, но обогащенные СаО, МgО, FеО. В таблице приведено подразделение магматических пород по их кислотности. По мере увеличения кислотности пород содержания окислов железа и магния закономерно убывают.
Таблица №1 Название Содержание SiO2 Породы (примеры) Ультраосновные < 45% дунит, перидотит, пироксенит, горнблендит, кимберлит, оливинит Основные 45-52% габбро, лабрадорит, базальт, диабаз Средние 52-65% сиенит, диорит, трахит, андезит, полевошпатовый порфир, порфирит Кислые (кислотные) 65-70% гранит, липарит, кварцевый порфир Ультракислые > 75 % пегматит, аляскит и др. В обозначенных группах изменяется состав минералов. Ультраосновные породы сложены преимущественно оливинами и пироксенами; в основных к ним присоединяется кальциевый минерал — плагиоклаз. К средним породам относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железо-магнезиальных минералов. В кислых породах уменьшается содержание магнезиально-железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и кварц. В ультракислых породах доля кварца значительно возрастает.
Минеральный состав
Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.
К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99 % их общего состава относятся: кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, апатит, рутил, монацит, ильменит,хромит, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, пирит, пирротин и др. ). Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах (сотые доли процента): литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, хлор, фтор и др.
По происхождению минералы магматических пород делятся на первичные, образованные в результате кристаллизации самой магмы и вторичные, образовавшиеся в результате дальнейшего их преобразования, за счет процессов вторичного минералообразования: серицитизация, каолинизация, хлоритизация, серпентинизация и т. д. Под действием этих процессов происходят различные химические реакции, в частности, плагиоклазы преобразуются в серицит, цеолит; пироксены и амфиболы переходят в хлорит, эпидот.
Большое классификационное значение имеет также состав темноцветных минералов. Так, оливин — минерал, недонасыщенный кремнекислотой, встречается главным образом в ультраосновных породах. В средних породах обычно присутствует роговая обманка, а в кислых — биотит. Щелочные породы характеризуются присутствием амфиболов.
Не менее важную роль при классификации магматических играют содержание и состав салических минералов, особенно полевых шпатов. Так, состав плагиоклазов отвечает определенной по кислотности группе пород: ультраосновные горные породы не содержат плагиоклазов в числе главных минералов, основные породы содержат основные (богатые кальцием) плагиоклазы, средние породы содержат средние (натриево-кальциевые) плагиоклазы, а для кислых пород характерны кислые (кальциевые) плагиоклазы. Кварц является типичным минералом кислых пород, хотя он может присутствовать и в средних, и основных породах. Он образуется тогда, когда содержание SiO2 в магме превышает то, которое должно вступить в соединение с металлами для образования силикатов. В то же время, кварц не встречается (за редким исключением) в магматических породах совместно с оливином, не встречаются в одной породе кварц и нефелин.
Присутствие оливина в породе служит признаком того, что порода недонасыщена кремнезёмом. Этот минерал выделяется только из магм, в которых содержание этого окисла недостаточно для образования пироксена. В противном случае оливин не образуется, так как при достаточном количестве в расплаве кремнезёма оливин превращается в энстатит:
Mg2SiO4 + SiO2 = Mg2Si2O6
Форстерит Энстатит
(ненасыщенный минерал) (насыщенный минерал)Аналогичным путем образуется нефелин, который присутствует лишь в щелочных породах, недосыщенных кремнезёмом. В случае насыщенности магмы кремнезёмом вместо нефелина образуется альбит:
NaAlSiO4 + 2SiO2 = NaAlSi3O8
Нефелин Альбит
(ненасыщенный минерал) (насыщенный минерал)Однако не следует смешивать два понятия: содержание в породе SiO2 и насыщенность ее состава этим окислом. Последняя зависит как от процентного содержания кремнезема, так и от того, какие основания и в каком относительном количестве cодержатcя в породе. Действительно, ультраосновные породы недосыщены кремнезёмом (на это указывает присутствие оливина), а кислые пересыщены этим окислом (это видно из присутствия кварца), однако достаточно бедные кремнезёмом основные породы далеко не всегда им недосыщены. Насыщенные кремнезёмом (следовательно, не содержащие оливин и нефелин) разности часто встречаются среди основных и типичны для средних пород.
Следует отметить, что общие особенности вещественного состава заметны уже при макроскопическом знакомстве с породой. Вместе с тем иногда недостаточность макроскопического метода очевидна, так как, пользуясь им исследователь не может дать точного определения названия горной породы, поскольку неизвестен состав слагающих ее плагиоклазов и особенностей состава темноцветных минералов.
Связь цвета магматических горных пород и их химического состава
Цвет магматических пород зависит от их минерального и химического состава, то есть от содержания в них темно- и светлоокрашенных минералов.
Светлоокрашенные породы, как правило, не содержат цветных минералов, или же они присутствуют в них в очень небольшом количестве. Такие породы называются лейкократовыми . Темноокрашенные породы же, состоящие из темноокрашенных минералов, называются меланократовыми.
Если некоторые минералы в породы образуют изолированные скопления — шлиры или полосы, то окраска будет пятнистой, полосчатой и т. д.
Чем более темная порода, тем больше в ней содержится темноокрашенных минералов, и тем больше цветное число, под которым понимают количество (объёмную долю, %) темноцветных минералов в породе. Цветное число отражает кислотность породы: ультраосновные породы — 95-100 %, основные — около 50 %, средние — порядка 30 %, кислые — 10 %. Это находит отражение в окраске пород. В неизменённых разностях ультраосновные породы имеют чёрный цвет, основные — тёмно-серый, средние — серый, кислые — светло-серый, светло-розовый до белого.
Однако в природе нередко встречаются отклонения от указанных средних содержаний. Так, кислая порода может содержать цветных минералов значительно больше, чем их указанное среднее количество, а основная, наоборот, оказаться значительно светлее нормального типа.
Температуры образования минералов магматических пород
В настоящее время основными методами определения температур образования минералов являются физический (анализ расплавных (главным образом) и газово-жидких включений) и термодинамические методы, основанные на анализе распределений между минералами изотопов (изотопные геотермометры) и собственно элементов (геохимические геотермометры).
Гранитоиды
Для кислых пород по изотопным данным с использование изотопов кислорода и водорода некоторые температуры образования минералов приведены в таблице.
- 1. В этих породах по температуре выделения (а значит и по времени) минералы располагаются в последовательности
- 2. Кварц имеет наиболее высокую температуру выделения, кристаллизуясь практически одновременно с Bio. Эти данные не соответствуют существующим представлениям на последовательность кристаллизации минералов в гранитоидах, но согласуются с результатами анализа расплавных включений;
- 3. Гранат имеет относительно низкую температуру выделения, согласуясь с результатами анализа газово-жидких включений в пегматитах
- 4. Для силикатов установлен парагенезис с водой;
- 5. Для минералов (мусковит, роговая обманка), содержащих в решётке воду, установлено влияние диффузии HDO;
- 5. В образовании рудных минералов ни вода, ни СО,ни СО2 участия не принимают.
Основные и ультраосновные породы
В основных, ультраосновных и щелочных породах основной объем температурных измерений проводился методами анализ расплавных включений. Имеющиеся определения температур выделения минералов с помощью геохимических геотермометров доверия не вызывают, поскольку в методике этих работ установлены значительные методические ошибки.
Длительное развитие ультраосновных щелочных пород и сопровождающих их карбонатитов происходило в широких рамках температур и давлений. Ультрабазиты формируются при температурах 1350-1100°С, нефелиновые сиениты – 750-620°С, карбонатиты первой стадии 630-520°С, второй стадии 520-400°С, карбонатиты третьей стадии 400-300°С, карбонатиты четвертой стадии 300-200°С. Значительная вертикальная протяженность карбонатитообразования свидетельствует об изменении давления от верхнего уровня (близ поверхности земли) до глубинных горизонтов 100-600 МПа.
Некоторые примеры температур выделения минералов по анализу расплавных включений приведены в таблице №3.
Таблица №3 Породы Регионы Минералы Источник Olv Cpx Pl Ap К-щелочные породы Африка — 1200-1240 1100 — Наумов В.П.,1979 Olv- базальт Африка 1100 — — — Наумов В.П., 1979 Olv-базальт o. Св. Елены 1260-1240 1260-1240 1230-1220 — Барсуков В.Л., др.1981 Базальт щелочной o. Гран-Канария 1260-1240 1260-1240 — 1220-1190 Барсуков В.Л., др.1981 Базальт щелочной о. Св. Елены 1240-1220 1240-1220 1210-1190 1200-1180 Барсуков В.Л., др.1981 Трахибазальт о. Гран-Канария 1270-1250 1260-1230 1220-1200 — Барсуков В.Л., др.1981 Лампроит Алдан 1240-1180 — — 1150-1030 Панина Л.И.др. 1997 Лампроит Алдан >1300 1240-1200 — — Панина Л.И.др. 1997 Примечание: минералы- Olv- оливин;Cpx- клинопироксен;Pl- плагиоклаз; Ap- апатит. Имеются также изотопные анализы кислорода в плагиоклазе, оливине и пироксене. Имея материалы по расплавным включениям, эти изотопные данные использованы для решения задачи о механизме выделения минералов.
Примеры данных по температурам образования кальцитов карбонатитов приведены в таблице №4.
Таблица №4 Массив Количество проб Регионы Среднее T°C принятая Изотопные компоненты T°C изотопная δ 13 C δ 18 O Калианга 36 Уганда 0.79 12.95 — CH4 — CO2 570 North Ruri 7 Кения 4,74 19,10 >500 CH4 — CO2 780 Replasement 6 США 4,57 7,10 — CH4 — CO2 750 Alno 19 Швеция 6,42 8,58 400? CO2 — CO2 700 Fen 8 Норвегия 5,63 7,71 600-700 CO2 — CO2 700 Чернигов.зона 33 Украина 6,05 10,01 600-650 CH4 — CO2 620 Ковдор 35 Кольск.п. 3,74 8,82 420-720 CH4 — CO2 720 Примечание:T o C принятая — температура, полученная по другим данным и принятая в качестве официальной; T o C изотопная — температура, полученная с помощью изотопных геотермометров (по кальциту) с использование компонентов, указанных в графе «Изотопные компоненты». В графе «Изотопные компоненты» первым стоит соединение, изотопно равновесное кальциту по углероду, вторым — по кислороду В целом, анализ механизмов образования кальцитов в широком интервале Т выявляет температурную зональность выделения газовой фазы: вода сменяется ушлекислым газом, а последний — метаном (таблица №5).
Таблица №5 №№ п.п. Фация по В.С. Самойлову Интервал температур выделения, ΔТ°C Состав газовой фазы Стадия 1 хлорит-серицит-анкеритовя 200 — 350 * CO2 — H2O Гидротермально — метасоматическая 2 амфибол-доломит-кальцитовая 3 альбит- кальцитовая 400 — 550 * CO2 — CO2 Магматическая 4 калишпат-кальцитовая 500 — 700 CO2 — * CH4 Примечание: звёздочкой (*) помечен элемент, обменивающийся по углероду; соответственно в парном ему соединении обмен происходит по кислороду. Механизм образования минералов
Под механизмом выделения минерала понимается химическая реакция, ведущая к кристаллизации этого минерала. Эти задачи являются одними из основных задач петрологии. Пример подобной реакции приведён выше. Эти решения являются правдоподобными, но не доказанными, хотя в эксперименте они установлены. Это мифические решения. Они не учитывают новые данные по геохимии минералов. Так установлено, что в гранитоидах альбит выделяется в равновесии с водой, но в реакции это не отражено. В ультраосновных породах пироксен равновесен (по изотопным данным кислорода) СО2, а по геохимическим данным — гранату, но в реакции это также не отражено.
Кислые магматические породы
При решении этой задачи приняты аксиомы:
- Минералы выделяются в изотопном и геохимическом равновесиях с некоторыми соединениями;
- Минералы образуются в результате распада некоторого исходного материнского вещества. Только в таком случае объяснимо наличие термодинамических (изотопных и геохимических) равновесий между минералами.
Все силикатные минералы в гранитоидах выделяются в геохимическом равновесии с водой (по кислороду). Это говорит, что вместе с минералом одновременно выделяется и вода в свободном состоянии. При кристаллизации водных минералов (Bio, Mus, Amp) на величину δD влияет диффузии воды в виде компоненты HDO.
Выделение силикатов сопровождается разложением гидратированных комплексов ( +4 Si – O – H)распл; их формирование осуществляется по схеме ( +4 Si – O – Si +4 ) +6 распл → 2(H- O- Si +4 ) +3 распл. В окрестности точки Ткриcт полимеризация сиботаксической группы ( +4 Si – O – H)распл приводит к образованию ассоциата H4SiO4 и дальнейшему разложению его по схеме
К такому представлению близка реакция образования альбита по схеме (Reesncon, Keller, 1965; В.И. Рыженко и др.,1981; В.А.Алексеев и др.,1989)
Однако, учитывая её несогласованность по водороду, более приемлемой представляется реакция (И.Г. Ганеев,1975)
Al +3 + 3Si(OH)6 -2 + Na +1 + 2Н +1 → NaAlSi3O8 + 8H2O + 2OH -1 .
Близкий механизм может быть предложен для калиевого полевого шпата, слюд, гранатов и пр.
Несколькой иная ситуация с рудными минералами (магнетит и ильменит). Оба минерала изотопно (по кислороду) равновесны рутилу, что возможно по гипотетическим реакциям разложения ульвошпинели или ильменита (скобка [. ] — отражает наличие изотопного равновесия между компонентами внутри её):
В совокупе эти данные не подтверждают существование сиботаксита типа ((OH)- Me- Si +4 )распл, предполагаемого В.Н. Анфилоговым.
Основные и ультраосновные породы
Гранаты, весьма широко распространённый минерал в этих породах. Вывлено, что практически все минералы геохимически (использованы Ca, Mg, Fe +2 , Mn) равновесны пироксенам. Связь граната с пироксеном генетическая: они образуются при разложения некоего протовещества. Оценка его состава опирается на данные количественных измерений соотношений Pyr/CPX в реальных объектах, чаще всего Pyr/CPX ≈1.0. Тогда
Пироксены по изотопным данным равновесны СО2, причём выявляется влияние диффузии газа на формирование изотопного состава кислорода в пироксене. Таким образом, поставщиком 18 О в минералы, вероятно, является CO2, согласуясь с хорошей растворимостью СО2 в ультраосновных расплавах высоких давлений за счёт образования гипотетического соединения Si(CO3)4 -4 . Вероятный эффект описывается уравнением
Именно это обстоятельство объясняет присутствие углекислоты в высокотемпературных расплавных включениях. При переносе кремния вероятно CO2 играет роль транспорта. В этом случае роль СО2 аналогична роли воды в кислых расплавах.
При анализе влияния СО2 на плавление силикатов рассматривались реакции карбонатизации пироксенов (энстатит Ens) и оливинов под давлением:
(1) Ol + Dio + СО2 → Ens + Dol; (2) Ol + Dol + СО2 → Ens + Mgt (магнезит); (3) Opx + Dol + СО2 → Mt + Qw.
Полученные результаты показывают сомнительность этих уравнений. Во-первых, реально СО2 присутствует только в правой части уравнений. Во- вторых, ортопироксены (Ens) изотопно равновесны только СО2, а магнетиты – только рутилу, в то время как кварц всегда находится в равновесии с водой. По изотопным данным магнетит с кварцем (Qw) в равновесии никогда не находится. Эти данные можно понять, если рассматривать, например, уравнение (1) в виде Ens + Dol → Ol + Dio + СО2. Однако это ведёт к гипотезе, что ультраосновные породы –продукт переработки энстатит — доломитовых пород (т.е. каких-то мраморов или скарнов?).
По геохимическим данным для части пироксенов устанавливается равновесие с гранатом, т.е. уравнение выделения минерала должно имеет вид (скобка <. >-отражает геохимическое равновесие между компонентами в скобках):
Экспериментальные данные для этой системы не установлены.
Возможное образование Шпинелидов (герциниты, шпинели, хромшпинелиды и хромиты) соответствует Т= 1200 о С и Р ≈ 25-30 кбар для реакций обмена:
Присутствие элементов в свободном состоянии не совсем понятно. По экспериментам (Т.Н. Мороз и др.1999 г.) при ударном воздействии на Bi и флогопит образуются Fe и шпинелиды.
Природа магматических пород
Здесь имеется ввиду задача об источниках вещества. На практике она решается достаточно примитивно на основе некоторых сравнений и допущений. Появившиеся теоретические исследований этой задачи [1] , [2] , [3] позволили более строго подойти к её решению. Основой решения задачи являются представления об «явлении компенсации».
Гранитоиды
В гранитоидах наиболее детально изучен биотит, включающих Mg, Fe +2 , Ca, Mn, K, Na. Для всех элементов использованы кристаллохимические коэффициенты. Во всех случаях Mg и Fe +2 тесно связаны уравнением Mg=AFe +2 + B. Близкие уравнения вида Y = AFe +2 + B получены и для других элементов. По этим данным построены компенсационные диаграммы вида G = gA + B (рис. слева). Полученные диаграммы выявляют основные свойства изученных выборок:
1. Эти диаграммы включают данные не только по гранитоидам (от пегматитов до гранодиоритов и сиенитов), но и большое количество выборок по гнейсам и сланцам. 2. Точки всех выборок попадают на единственную прямую с минимальным разбросом точек. Это свидетельствует об едином источнике вещества для этих пород. Состав Bio в этом источнике имеет значения: концентрация Fe +2 = 2,1696, Mg — 2,4212.
В ряде случаев гранитоиды и гнейсы можно разделить на самостоятельные выборки, по которым построены свои компенсационные уравнения. По этим уравнениям составлена бикомпенсационная диаграмма (рис. справа), показавшая, что параметры этих компенсационных уравнений описываются единой бикомпенсационной диаграммой. Все эти данные свидетельствуют, что все гранитоиды и кислые метаморфиты образованы из единого источника.
Этим источником являются осадочные горные породы, связь которых с гнейсами и сланцами выявляется прямыми геологическими наблюдениями. Что касается гранитоидов, то гранитоиды ультраметаморфической природы также в конечном счёте произошли из осадочных пород, а для гранитов, не связанных явно с осадочными породами, ещё А.Б.Ронов (1955- 1965) [4] показал, что все они образованы из осадочных пород (песчаников и глин). Таким образом единство происхождений этих пород обуславливает единство и «генетической» прямой.
Карбонатиты
Магматическая гипотеза. Форма тел карбонатитов говорит о возможном их образовании при раскристаллизации из магматического расплава. Об этом свидетельствуют обломки вмещающих пород в карбонатитах, флюидная текстура некоторых карбонатитов, наличие в составе карбонатитов остывших расплавленных включений с температурой гомогенизации 880-558°С. Последнее обстоятельство позволило поставить вопрос о явлении магматической ликвации с отделением карбонатного расплава при температуре 900±50°С. Эти представления подтверждаются данными экспериментов.
Гидротермальная гипотеза. Никто из исследователей не отрицает наличие карбонатитов гидротермально-метасоматического происхождения. В пользу этой гипотезы свидетельствуют следующие данные: наличие постепенных переходов от карбонатитов к замещаемым им породам; наличие реликтов незамещенных силикатных пород, пронизанные сетью прожилков; метасоматическая зональность в распределении минеральных ассоциаций, на контакте карбонатных и силикатных пород; зависимость состава темноцветных и акцессорных минералов карбонатитов от состава замещаемых силикатных пород; избирательный характер карбонатного метасоматоза.
При анализе происхождения карбонатитов нужно чйтко понимать, что различные гипотезы о магматической или гидротермальной природе отражают промежуточную стадию периода формирования карбонатитов, но ничего не дают для понимания исходной природы, т.е. источников вещества в карбонатитах. В магматических карбонатитах фации калишпат-кальцитовой и альбит — кальцитовой ( [5] .) кальциты для температур 600 — 900°С равновесны СО2 * и * СН4. Подобный парагенезис объясним, если положить, что карбонатиты образованы переплавлением известняков, обогащённых углеродом. Этот механизм не соответсвует официальным данным, но согласуется с находками скарноподобных пород и наличием признаков ассимиляции известняков фонолитами (В. Вимменауэр, 1969)
Результаты изотопного анализа Использованы результаты изотопных анализов кальцитов из карбонатитов различных минеральных фаций по [5] . Рассмотрены только те пробы, по которым одновременно имеются анализы по δ 18 О и δ 13 С. По этим данным рассчитывались уравнения связи вида δ 13 С = Sδ 18 О + A, средние значения этих величин для каждой предыдущей выборки карбонатитов, уравнения компенсации вида A = gS + G и при необходимости уравнение бикомпенсации вида G = gd + D.
Определенный интерес представляет возможность использование компен-
сационных диаграмм (рис. слева), которые дают информацию о составе вещества в его источнике [1] . Компенсационная диаграмма для карбонатитов приведена на левом рисунке. Она обобщает данные по 36 выборкам из 23 карбонатитовых масивов. Из теории явления компен-
сации следует, что эта диаграмма отражает состав источника (уровня 2) вещества, поступившего для образования кальцитов карбонатитов: δ 18 Оо = — 20,84‰ и δ 13 Со = -4,53‰.Следовательно, почти все карбонатиты имеют один и тот же состав источника вещества, отражаемый параметрами компенсационного уравнения. От этого множества отскакивает точка массива Alno, говоря о несколько ином составе вещества в его источнике.
Дополнительную информацию о природе карбонатитов даёт анализ явления «бикомпенсации» (рис. справа), которое отражает совместное поведение параметров компенсационных уравнений по карбонатным породам различной природы. Из теории «Задачи об источниках вещества» [1] , [2] следует, что это явление отражает состав вещества в более глубоком уровне (уровень 3) источников, чем компенсационное уравнение.
Согласно этой диаграмме выделяются два генетических рода карбонатных пород:
- Первый род объединяет травертины, мрамора, диагенетические кальциты и сталактиты. Её природа не ясна.
- Второй род включает высокотемпературные образования: карбонатиты, кимберлиты, скарны, гидротермальные кальциты и известняки. Все эти образования имеют общий источник вещества.
Изучение взаимодействия карбонатных пород с магматическими породами(система карбонат — интрузив) позволяет выделить две достаточно различающиеся обстановки:
Определение магматических горных пород, их виды и примеры
География
Первичное однородное вещество, из которого складывается земная кора — минерал в твёрдом агрегатном состоянии. В различных сочетаниях он образует камни — горные породы: примером магматического вида может служить гранит, формирующийся в недрах земли из расплава магмы. От условий застывания лавы — продукта вулканической деятельности, зависят свойства различных минеральных агломератов. Многие из них относятся к полезным ископаемым.
Понятие магмы и образования из неё
Глубинные недра Земли представлены расплавленным веществом, состоящим из смеси различных компонентов, насыщенных парами воды и газами. Это природное возникновение называется магмой.
В результате тектонических сдвигов в земной коре образуются трещины, разломы — по ним расплав изливается в поверхностные слои, охлаждается и застывает на глубине или после выхода из недр. В последнем случае магма теряет летучие вещества: сероводород, фтор, хлор и обретает новое название — лава. Фазовый переход материала в иное состояние сопровождается его кристаллизацией — так рождаются твёрдые магматические породы или магматиты, первичные горные образования.
В природе существуют и вторичные камни, возникающие в результате действия внешних сил: осадочного и метаморфического происхождения. Различают 3 основных типа горных пород:
- Магматические. Представлены гранитом, базальтом, пемзой. Это вулканические камни с обломочными включениями разных минералов.
- Осадочные. Продукты распада первичных горных пород — песок, щебень, глина, а также отложений из органических остатков — известняк, торф, нефть.
- Метаморфические. Преобразованные в земной коре магматические и осадочные минералы и породы, изменившие свои характеристики позднее под воздействием давления, высокой температуры (без расплава). Это кварциты, гнейсы, мрамор.
Образуется магма в недрах на удалении 10−200 км от поверхности, её температура ≥1500ºС. В состав расплава входят многие элементы таблицы Менделеева, но преобладают железо, кремний, магний, алюминий.
Извержение вулкана — наглядный пример образования магматов, которые могут быть и стекловидными, как, например, обсидиан: продукт быстрого охлаждения лавы.
Классификация камней из расплава
Систематизировать виды магматических горных пород, которые существуют в природе, можно по различным признакам. По числу минералов — простые и полиминеральные образования, в зависимости от глубины и скорости застывания расплава — интрузивные и эффузивные.
Первый тип магматов получается при равномерном медленном охлаждении расплава далеко от земной поверхности. Это самый распространённый на планете камень с зерно-кристаллической структурой, его называют гранит. К этой же группе относятся сиениты, диориты.
Эффузивные — означает излившиеся, изверженные породы. Такие образования получаются в непосредственной близости магмы к поверхности или после растекания по склону вулкана. Условия фазного перехода — быстрое остывание при атмосферном давлении, когда кристаллизации породы нет. В виде аморфного стекла представлены магматы: базальт, андезиты, риолиты.
Существует также классификация по содержанию химических элементов и минералов в горных породах. Количество диоксида кремния — признак кислотности, по которому камни распределяют на группы:
- Кислые — SiО2 ≥60%. Интрузивные — гранит, пегматит, изверженные — липарит, обсидиан, пемза. Породообразующие минералы — кварц, слюды, полевой шпат.
- Средние — содержание кремнезёма 52−65%. Глубинные породы — диорит, сиенит, эффузивные — андезит, порфирит. Преобладающие минералы — плагиоклазы, биотит, пироксены.
- Основные — SiО2 содержится 45−52%. Интрузивные — габбро, лабрадорит, излившиеся — базальт, диабаз. Минеральная база — роговая обманка, оливин, плагиоклазы.
- Ультраосновные — тяжёлые бесполевошпатовые породы плотностью 3−3,4 т/м³, SiO2 от 40 до 45%. Только интрузивного типа — дунит, пироксенит. Главные минералы — оливин, роговая обманка, кимберлит, второстепенные — ильменит, хромит, алмаз.
- Щелочные породы невысокой плотности с повышенным содержанием калия, натрия. Кремнезёма <40%. Глубинные — нефелиновые сиениты, эффузивных образований <1%, их название — фонолиты.
По структуре магматы бывают полностью или частично кристаллическими, стекловатыми. Последние определяют по острым сколам и блеску.
Отличительные признаки магматических пород
Глина, известняк, мрамор, гранит, пемза — все эти минеральные образования имеют различное происхождение и характеристики. Определение, какая из перечисленных горных пород является магматической, производится по нескольким признакам. Отличительные свойства образований из расплава земной мантии:
- Отсутствие окаменелостей, раковин, зёрен округлой формы, которые можно увидеть при рассмотрении осадочных пород. Магматические камни — кристаллической структуры, стекловидной или пористой, что заметно невооружённым глазом. Во вторичных отложениях с помощью увеличительного стекла можно разглядеть обломочные или зернистые включения, но не кристаллы.
- Массивная структура — отличие от пород метаморфического происхождения, у большинства видов которых прослеживается слоистость. Исключения — мрамор и кварцит, но первый состоит из СаСО3 — кальцита, а второй — только из зёрен кварца, что не свойственно магматическим породам: они полиминеральные.
- Твёрдость и прочность — такие характе́рные особенности придают образованиям из лавы кристаллы минералов кварца, полевого шпата, и многих других. Большинство магматических пород монолитны и внешне схожи, но окраска камней, в зависимости от минералов, бывает от чёрной до светлой. Структура пемзы, туфов — пустотная.
Одни магматические горные породы отличают от других по свойствам составляющих их минералов — если есть преобладающий компонент, ориентируются на него. Испытания проводят по спайности, форме и размеру кристаллов, твёрдости, цвету куска и черты, по реагированию на соляную кислоту.
Сложнее определить название камня, когда минеральные образования в нём содержатся примерно в равной пропорции. В этом случае дополнительно используют описание других признаков: текстуры, структуры, иных характеристик.
Примеры образовавшихся из лавы агломератов
Магматиты — ценные полезные ископаемые. Каждый камень, получившийся из магмы в результате вулканической деятельности, востребован во многих отраслях народного хозяйства. В таблице горных пород приводится лишь малая часть списка — всего насчитывается до 1 тысячи названий магматических образований.
Наименование полезного ископаемого Описание и свойства Направления использования Габбро Продукт постепенного твердения расплава в глубинах недр. Плотный и прочный камень, стойкий к низким температурам и влаге. Производство долговечных отделочных материалов для строительства бассейнов, памятников, мостовых. Отходы дробят на щебень для бетонных растворов. Базальт Цвет тёмный до чёрного, химсостав сходный с габбро. Температура плавления — от 1200ºС. Сфера применения — строительная отрасль, производство кислотоупорных изделий, труб, электроизоляторов, броневых плит для измельчителей и складских полов. Пироксенит Плотная тяжёлая порода зеленовато-серой окраски. Содержит рудные минералы железа: ильменит, магнетит. Иногда — хромит, платина. Пегматит Его состав: кварц, мусковит, биотит, ортоклаз. Сырьё для изготовления золота, олова, радиоактивных веществ. Вмещающая порода для драгоценных камней, слюды. Пемза Большое количество пустот, образовавшихся при застывании из-за газов, обусловливает её плавучесть на воде. Цвет белый, светло-серый, красноватый. Абразивный материал, теплоизолятор, основа для изготовления фильтров, жидкого стекла. В строительстве — наполнитель лёгких бетонов. Вулканический туф Устойчив к внешним воздействиям, прочный, лёгкий с пористой структурой, хорошо поддаётся механической обработке. Возведение зданий, сооружений из него обходится дешевле кирпича, а прочность, звуко-теплоизоляционные свойства выше. Магматические породы служат для геологов ориентиром при поиске рудных месторождений полезных ископаемых. В то же время строительная отрасль потребляет большое количество магматитовых наполнителей для отсыпки дорог, приготовления бетонов. Важно уметь в каждом камне увидеть его пользу в техническом прогрессе.
Что такое горные породы и какие они бывают: ТОП списки, виды и состав
Горные породы разнообразны по составу, физическим характеристикам, другим параметрам. Они полезны человечеству и применяются во всех отраслях. Изучением разновидностей и их свойств занимаются специалисты петрографии (наука о горных породах).
Ученые выявили 3 основных группы залежей и их разновидности:
Группа Виды Магматическая (изверженная) Эффузивная или лавовая, вулканическая Интрузивная или плутоническая (магма, закристаллизованная внутри земной коры) Осадочная Химическая Органогенная Обломочная Метаморфическая (измененная) Преобразованная магматическая Преобразованная осадочная В таблице описаны основные типы горных пород по их происхождению. Петрографы уже выявили сотни подвидов в каждой группе.
А поскольку техника усовершенствуется, у ученых появляются новые возможности изучить более глубокие пласты земной коры, минеральный состав. Поэтому классификации периодически пересматриваются и дополняются новыми образцами.
Территория Евразии богата различными горными породами. Их вид и расположение отмечены штриховыми условными обозначениями на геологических картах. Возраст залежей отображают цветовым индексом: чем старше материал, тем темнее тон.
Что такое горная порода
Горной породой называют скопление одного или нескольких минералов. Бывает однородной или смешанной, твердой, хрупкой (консолидированной), рыхлой. Характеристики породы зависят от происхождения в комплексе с условиями, при которых она возникла.
Горные породы формируются на протяжении тысячелетий под действием экзогенных и эндогенных факторов.
В экзогенных условиях образуются при влиянии:
- гравитации;
- смещения почв, воды и/или выветривания;
- солнечного тепла;
- давления, замерзания или прогрева почвы, воды;
- жизнедеятельности флоры и фауны;
- техногенеза (деятельности человека).
К эндогенным условиям относят землетрясения, извержения, химические реакции, смещение плит, иные процессы, возникающие в недрах планеты. Внешние и внутренние факторы тесно взаимосвязаны, дополняют друг друга.
В экзогенных и эндогенных условиях возникают минеральные камни, пласты или слои трех групп происхождения. К магматическим относят первичные виды залежей, образовавшихся вследствие извержения магмы.
Осадочные также принадлежат к первично возникшим горным породам. Формируются из обломков, песка или пыли камней, скелетов, растений, других частиц, оседающих из воды, воздуха.
Метаморфические виды возникли вследствие вторичных изменений уже сформированного вулканического или осадочного скопления минералов. Процесс преобразования вызван эндогенными и экзогенными факторами.
Осадочные, изверженные и метаморфические скопления составляют большую часть земной коры. Первые занимают 75 % всего поверхностного слоя планеты и образованы позже остальных видов.
Перечень осадочных горных пород, которые входят в состав почвы:
- пески; , мел; ; ; .
Почвы разных регионов содержат меньше 40 % метаморфических и магматических минералов. В составе выявлены залежи:
- ; ; ; ; ; (тальковых, глинистых или хлоритовых);
- амфиболитов.
Вся земная кора содержит 90 % смеси изверженных + преобразованных минеральных скоплений и 10 % осадочных пластов. Первые 2 группы начали появляться через 300 лет после формирования планеты. В Канаде и Австралии найдены древние залежи, возрастом более 4 миллиардов лет.
К просмотру интервью доктора наук о породах:
Разновидности пород
Горные скопления любой из трех групп классифицируют по составу, текстуре, структуре, физико-механическим свойствам.
По минеральному составу выделяют породы:
- полиминеральные, или сложные (содержат 2 или более видов минералов);
- мономинеральные (состоят из одного минерала).
Цвет горных пластов зависит от вида химических элементов и их соотношения в составе породообразующих минералов.
Примеси железа окрашивают массу красным, коричневым. Преобладанию кальциевых остатков скелетов или раковин характерен белый, светло-серый, кремовый цвет. Вулканическим видам присущ черный, грифельный окрас.
По структуре есть кристаллические, обломочные, порфировые и стекловатые породы. По текстуре бывают:
- цельные, массивные;
- слоистые;
- пористые.
Происхождение горных скоплений влияет на их химический состав, текстуру, структуру. От последних 3 параметров зависят физические качества минералов.
По физико-механическим свойствам есть горные породы:
- твердые (определяют по шкале Мооса);
- хрупкие;
- плотные (легкой, средней, тяжелой степени);
- рыхлые;
- огнеупорные;
- вяжущие.
Горные породы начали формироваться вместе с рождением планеты и процесс никогда не прекращается.
Изучение характеристик горных пород позволяет подобрать оптимальный способ их использования. Создана классификация по их практическому применению. Есть виды, подходящие для изготовления стройматериалов, стекла, пластмасс, бумаги, огнеупорных деталей, других полезных вещей.
Магматические
Изверженные горные породы возникли свыше 2 миллионов лет назад. Образуются в глубинных слоях коры (с залеганием больше 2 км) либо на поверхности земли.
В первом случае скопление называют интрузивным, во втором — эффузивным. К 1-й группе причислен гранит, габбро, диоцит. К другой принадлежит базальт, дацит, липарит, андезит.
Оба вида залежи формируются кристаллизацией остывающей магмы, содержат силикаты, кварц. Вторичные примеси влияют на окрас. Есть массы бихромные, многоцветные или одной гаммы. Из-за неодинаковой концентрации веществ заметны более светлые и темные участки.
Подвиды магматических масс:
- ультраосновные — перидотит, дунит, другие горные скопления с содержанием кремнезема менее 44 %;
- основные — базальт, сиенит, габбро, прочие залежи с содержанием кремнезема в рамках 44–53 %;
- кислые — дацит, гранит, грано-диорит, другие породы, содержащие более 64 % кремнезема.
Граниты водоупорны, морозостойки, слабо истираемы, средней твердости (7 баллов). Их структура плотная, с видимыми или скрытыми зернами либо стекловатая, порфировая (с включением обломков минералов). В составе есть мусковит или другой темноцветный камень, ортоклаз, кварц.
Описание других видов магматических горных пород:
- габбро — черный, серый, зеленоватый, с зернистой структурой, более декоративен в сравнении с гранитом;
- дуниты — темные с зеленым оттенком, состоят из магнезиального оливина с примесью серпентина;
- сиениты — светло-серые или красноватые, содержат микроклин с плагиоклазом, легко полируются;
- перидотиты — грифельные или черные, с порфировой либо зернистой структурой, в составе есть пироксены и оливин;
- базальты — темно-серые, черный, с зеленым оттенком, с порфировой, стекловатой или скрытокристаллической структурой, пористой либо массивной текстурой;
- дациты — серая вулканическая порода со стекловатой или порфировой массой;
- гранодиориты — темные, по прочности уступают гранитам, в составе мало кварца.
Горные магматические камни устойчивы к атмосферным влияниям. Используются для внешних и внутренних работ как строительный бут или облицовочные плиты.
Осадочные
Осадочные пласты самые молодые по сравнению с другими горными породами. В этой группе чаще всего встречаются толщи, смятые в складки из-за смещения тектонических плит.
Осадочные залежи появляются путем отвердения растворов, разрушения изверженных и метаморфических камней, органических остатков. Оседают слоями или пластами с непрерывным уплотнением частиц.
Виды осадочных ископаемых:
- обломочный;
- органогенный;
- химический (хемогенный).
К обломочным видам принадлежит песок и обломки минералов разной величины. В органогенных содержатся частицы животной и/или растительной органики. В группу входит известняк, уголь, мел, торф. Химические образовались из минеральных растворов. К ним причислили гипс, соль.
Общие черты осадочных толщ:
- залегания рыхлые;
- твердость меньше 5 баллов по Моосу;
- ухудшается прочность в воде, сырости;
- в одной толще бывает 1 или несколько горных пород.
Отличаются своей структурой. Обломочный вид бывает 2 типов. Один — с несвязанными фрагментами отколовшихся минералов (галечник, пески, валунник, подобные породы). Второй — осколки горных пород и камней соединены известковым, глинистым или другим цементом (песчаник, лесс, алеврит, суглинок и т. д.).
Органогенный вид отличается сцементированным массивом, пористой структурой. Может растворяться в жидкостях. Всегда содержит пылевые или видимые частицы останков вымерших моллюсков, животных, рыб либо растительности.
Виды органогенной горной породы:
- диатомит;
- ракушечник;
- мергель;
- коралловый известняк;
- мел, каолин;
- детритусовый известняк;
- опока;
- графит, горючий сланец, торф, другие твердые каустобиолиты.
Химическую разновидность отличает сцементированная кристаллическая структура. Размер зерен бывает грубым либо крупным (более 1 мм или 0,5 мм), средним (0,25–0,5 мм) и мелким, микроскопическим (ниже 0,1 мм). Группа включает калийную и каменную соль, ангидрит, боксит, гипс.
Метаморфические
Различаются метаморфические горные породы по происхождению, поскольку возникают из уже сформированного магматического либо осадочного материала. Их вторичное преобразование (метагенез) вызывает влияние экзогенных и эндогенных факторов. Точный возраст залеганий определяют изотопным методом.
- погружение (давление + водные растворы);
- нагревание (увеличение температуры);
- гидратация (реакция с растворами);
- дислокация (движение тектонических плит);
- удар (взрыв, падение метеорита).
Состав преобразованных материалов сохраняется, если не повлияла реакция водных растворов. Также остаются или меняются свойства материнской горной породы.
Осадочные метаморфические залежи чаще неустойчивы к проницаемости воды, если не было перекристаллизации. Магматические становятся трещиноватыми при чрезмерном давлении, прозрачнее из-за нагрева.
Текстура чаще остается прежней:
- сланцевой;
- массивной;
- полосчатой;
- пятнистой;
- складчатой (плойчатой).
Структуру анализируют по размеру и форме кристаллов. Они бывают чешуйчатыми, игольчатыми, волокнистыми. В одном массиве зерна одинаковые или разные по величине, находят мелкие вростки минералов.
Есть две степени метаморфизма горной породы:
- типично метаморфическая (преобразование больше 50 %);
- слабометаморфическая (изменение меньше 50 %).
К типичным относят мрамор, скаполит, гранат, силлиманит, андалузит. К слабометаморфическим причислен эпидот, хлорит, цоизит, тальк, карбонат.
В России распространены горные метаморфические породы:
- сланцы (тальковые, хлоритовые, глинистые);
- филлиты;
- амфиболиты (биотитовые, гранатовые, кварцевые);
- гнейсы;
- кварциты.
Дополнит статью документальный фильм:
Горные породы ценят промышленники. Применяют в строительстве, на производствах и даже в медицине. Часто содержат минералы, подходящие для украшений.
Какая разновидность горной породы нравится вам? Комментируйте статью и делитесь ею с друзьями в социальных сетях. Всего доброго.
Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1016709
Источник https://na5.club/geografiya/opredelenie-magmaticheskih-gornyh-porod-ih-vidy-i-primery.html
Источник https://zakamnem.ru/interesno/gornye-porody