10. Классификация горных пород по условиям образования.

Горная порода - это природный минеральный агрегат более или менее определенного состава и строения, являющийся продуктом геологических процессов и образующий в земной коре самостоятельные тела. Горные породы являются главным источником для получения строительных материалов, их используют в промышленности строительных материалов как сырье для изготовления керамики стекла, теплоизоляционных и других материалов, а также для производства неорганических вяжущих веществ цемента, извести и строительного гипса. Сотни миллионов кубометров песка, гравия и щебня применяют ежегодно в качестве заполнителей для бетонов и растворов. Широко используют природные изменённые материалы и изделия, получаемые механической обработкой горных пород (раскалыванием, распиливанием, шлифованием, полированием, дроблением и т.п.). Это плиты из гранита, мрамора, известняка и других горных пород для декоративной облицовки и защиты строительных конструкций от коррозии. Россия по запасам и разнообразию горных пород не имеет себе равных. Изыскания, проведенные в больших масштабах дают полное представление о запасах и географическом размещении минерального сырья. В зависимости от условий формирования горные породы делят на три генетические группы (классификация горных пород по условиям их образования (генетическому признаку): магматические породы, образовавшиеся в процессе кристаллизации сложного природного силикатного расплава - магмы; осадочные, возникшие в поверхностных условиях из продуктов разрушения любых других пород; метаморфические, являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления пород к изменившимся в пределах земной коры физико-химическим условиям.

11. Классификация магматических горных пород по условиям образования и кислотности.

В основу классификации магматических горных пород положены химический и минералогический состав и структурные особенности. Химический анализ магматических горных пород показывает, что они состоят в основном из восьми окислов: S i 0 2 , A l 2 O v F e 2 O r FeO, MgO, CaO, N a 2 0 , K 2 0 . В значительно меньших количествах присутствуют ТЮ2 , МпО, Р 2Оу Н 2 0 и некоторые другие. Из главных окислов только S i 0 2 присутствует во всех магматических породах в значительных количествах. Окисел S i 0 2 и принят за основу химической классификации изверженных горных пород.

По содержанию кремнезема (окисла S i 0 2 ) магматические породы подразделяются па четыре группы: кислые, S i 0 2 = 64-78 %, средние, S i 0 2 = 53-64 %, основные, S i 0 2 = 4 4 - 5 3 %, ультраосновные, SiO,2 = 30-44 %.

Границы между этими группами магматических пород в известной мере являются условными, так как между породами соседних групп существуют постепенные переходы. Важным показателем для классификации является содержание в магматической породе щелочей. По сумме щелочей ( N a 2 0 + К 2 0 ) выделяются три ряда магматических пород: нормальной щелочности (низкощелочные, известково-щелочные), субщелочные (умеренно-щелочные) и щелочные (с высокой щелочностью). Границы содержаний суммы щелочей для выделения рядов значительно варьируют в зависимости от группы магматических пород по содержанию окисла S i 0 2.

По относительному количеству железисто-магнезиальных силикатов в объемных процентах (М — цветное число)1 магматические породы подразделяются на ультрамафические (М > 70), мафические (70 > М > 20) и салические (М < 20).

Химический состав магматических пород взаимосвязан с комплексом слагающих их минералов. Минералами — показателями степени кислотности (содержания окисла S i 0 2 ) являются кварц и оливин. Кислые породы отличаются значительным содержанием кварца. Для основных и ультраосновных пород характерен оливин, а кварц может встречаться только как второстепенный (менее 5 %) минерал и макроскопически обычно не виден. Средние по степени кислотности породы, занимая промежуточное положение и по минералогическому составу, являются переходными между кислыми и основными породами. В них выделяются средние кварцевые, переходные к кислым, и средние бескварцевые, переходные к основным породам.

Количество железисто-магнезиальных темноцветных минералов постепенно увеличивается от кислых к основным и ультраосновным породам. Некоторые разности основных и все ультраосновные породы состоят почти па 100 % из цветных силикатов и относятся к ультрамафитам. Содержание полевых шпатов, наоборот, уменьшается от кислых к основным породам. В кислых и средних породах полевые шпаты развиты широко, в основных — количество их уменьшается, а ультраосновпые породы являются бесполевошпатовыми. Высокая щелочность магматических пород определяется присутствием щелочных минералов, таких как нефелин, калиевый полевой шпат и другие.

Химический и минералогический состав определяют цвет магматической породы: чем кислее порода, тем она светлее, чем основнее — тем темнее. Кислые и средние породы обычно бывают серыми или цветными (розовыми, красными, желтыми), основные — темно-серыми или черными, ультраосновные — черными или темно-зелеными. Условия образования не оказывают существенного влияния на химический и минеральный состав изверженных пород. Поэтому в классификации по степени кислотности изверженных пород в одну группу объединяют различные по происхождению (интрузивные, эффузивные, жильные), но близкие по химическому и минеральному составу. Первоначальный минералогический состав магматических пород может заметно меняться в результате вторичных изменений.

Вторичные процессы происходят по разным причинам, но наиболее благоприятными являются поверхностные условия, в которых ранее образовавшиеся минералы и вулканические стекла оказываются неустойчивыми и преобразуются в новые устойчивые вторичные минералы. Вторичным изменениям подвергаются все породообразующие минералы, кроме кварца. При этом в разных по химическому составу минералах развиваются различные вторичные процессы. В калиевых полевых шпатах происходит процесс каолинизации, например ортоклаз замещается каолинитом, а в плагиоклазах — процессы серпцитизации и хлоритизации, при этом кислые плагиоклазы замещаются главным образом серицитом, а основные плагиоклазы — хлоритом.

Железисто-магнезиальные силикаты (авгит, роговая обманка и др.) чаще замещаются хлоритом и эпидотом, происходят процессы хлоритизации и эпидотизации, а по оливину развивается серпентин, связанный с процессом серпентинизации. Наиболее неустойчивыми в поверхностных условиях являются эффузивные породы, и особенно стекло, которое подвергается раскристаллизации с образованием разных минералов скрытокристаллического строения. При этом кислое стекло превращается главным образом в агрегат кварца, полевого шпата, серицита и незначительного количества хлорита, а основное стекло — в агрегат хлорита, эпидота и плагиоклаза.

Степень вторичных преобразований может быть разной: от слабой до полной, что весьма затрудняет классификацию эффузивных пород. Ранее эффузивные породы по степени вторичных изменений подразделялись на кайнотипные (от греч. «кайнос» — новый) — молодые, к которым относились неизмененные и слабо измененные эффузивы, и палеотипные (от греч. «палеос» — древний) — древние, сильно измененные интрузивы. Это отражалось в названии эффузивных пород. Например, кайнотипиая кислая лава называлась липарит, палеотипная — липаритовый порфир.

В настоящее время от деления эффузивов на кайно- и палеотипные отказались из-за нечеткости границы по степени вторичных изменений и не прямой связи степени вторичных изменений с возрастом породы. Эффузивные породы вне зависимости от степени вторичных изменений рекомендовано называть по их неизмененным (кайпотипным) разностям. Например, эффузивы основного состава с любой степенью вторичных изменений следует называть базальтом.

Ранее применявшиеся названия палеотипных (измененных) эффузивов, таких как липаритовый (кварцевый) порфир, андезитовый порфирит, базальтовый порфирит, диабаз, предлагается использовать для названия гипабиссальиых пород. Однако следует отметить, что из-за сложности вопроса классификации эффузивных и полуглубинных пород окончательно не разработаны.