1.3.2. Горные породы

Земная кора сложена горными породами. Горные породы – это естественные ассоциации минералов, возникшие в земной коре: а) в результате затвердевания природных силикатных расплавов (магмы); б) накопления осадков (продуктов физического и химического разрушения пород) и их последующего перерождения (диагенеза); в) преобразования ранее существовавших пород в процессах метаморфизма.

По условиям и способу образования (генезису) все горные породы делятся на три типа: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы возникают путем кристаллизации природных силикатных расплавов (магмы), которая зарождается как в верхней части мантии Земли, так и в земной коре. (Магма – силикатный расплав сложного состава, содержащий растворенные летучие компоненты: пары воды, углекислоту, фтористый и хлористый водород, сернистый газ, борную кислоту и другие летучие соединения).

Поднимаясь вверх (извергаясь), она затвердевает внутри земной коры или на поверхности, образуя разной формы интрузивные тела (рис. 1.3.4а,б).

Из однородной по составу магмы вследствие процессов: гравитационной дифференциации, ее взаимодействия с породами земной коры образуются различные магматические породы.

По месту (условиям) образования магматические породы делятся на интрузивные и эффузивные: первые сформировались на относительно больших глубинах, эффузивные – непосредственно у поверхности или на дневной поверхности (таблица-схема).

По химическому составу, который во многом определяется содержанием кремнезема SiO₂, все магматические породы делятся на кислые, средние, основные и ультраосновные.

Характерные текстуры, структуры пород и минеральный состав приведен в таблице 1.

Строение горной породы определяется структурой и текстурой.

Под структурой горной породы понимают особенности ее внутреннего строения, связанные со степенью кристалличности, абсолютными и относительными размерами минеральных зерен и их взаимоотношениями (рис. 1.3.5).

Эндогенные геологические процессы Магматические процессы

Рис. 1.3.4а. Формы интрузивных тел (Жуков и др., 1971)

1 – батолит; 2 – гарполит; 3 – шток; 4 – этмолит; 5 – дайка; 6 – жила; 7 – лакколит;

8 – лополит; 9 – факолит; 10 – силлы; 11 – купол; 12 – лавовый очаг; 13 – некк;

14 – лавовый обелиск; 15-16 – лавовые потоки

Вулканизм (эффузивный магматизм)

Рис. 1.3.4б. Строение вулканического аппарата (Ясаманов, 1987)

1 – магматический очаг; 2 – вулканический канал; 3 – конус вулкана; 4 – боковой канал; 5 – кратер; 6 – вулкан на срединно-океаническом хребте

Таблица-схема

Схематические изображения строения магматической колонны. В затвердевших магматических телах ранней стадии развития колонны трансмагматические флюиды вызывают метаморфизм и послемагматическое оруденение. Вода и углекислый газ в глубинных зонах земной коры образуются при окислении мантийных флюидов веществом коры

Рис. 1.3.5. Структуры магматических пород:

1 – неравномерно-зернистая; 2 – равномерно-зернистая; 3 – порфировая;

4 – порфировидная

Текстура – это особенности строения, определяемые характером размещения минеральных зерен в горной породе и их ориентировкой (рис. 1.3.6).

Рис. 1.3.6. Текстуры магматических пород:

1 – массивная; 2 – миндалекаменная; 3 – полосчатая; 4 – пузыристая; 5 – пятнистая; 6 – течения

К магматическим породам можно отнести и пирокластические породы, которые образуются в результате мощных взрывов при вулканических извержениях, когда в атмосферу выбрасываются газово-обломочные тучи или разбрызгивается жидкая лава. Обломочный материал состоит из капель лавы, твердеющей при падении, отдельных кристаллов, образовавшихся при движении магмы к поверхности и выброшенных вместе с расплавом, а также твердых обломков, образующихся при разрушении вулканической постройки при взрывах (вулканический туф или вулканическая брекчия) (табл. 2).

(Павлинов и др., 1983)

Осадочные горные породы имеют вторичное происхождение, возникли в результате физического и химического разрушения любых типов пород, последующего переотложения (переноса), накопления и перерождения (диагенеза) продуктов разрушения.

Все осадочные породы по способу образования разделяются на три категории: обломочные, хемогенные (химические) и органогенные.

Обломочные породы. Разрушенные породы (обломки, растворы) редко остаются на месте, а переносятся (перемещаются) под действием силы тяжести, ветром, водами, движением ледников в пониженные участки рельефа и там накапливаются.

По месту накопления осадки формируют – элювий, делювий, аллювий, морены и другие образования (рис. 1.3.8., 1.3.9а,б,в,г,д,е,ё).

Сами обломки могут быть окатанными и неокатанными, рыхлыми и сцементированными (табл. 3, рис. 1.3.7).

Хемогенные осадочные горные породы образовались вследствие выпадения из водных растворов веществ или в результате химических реакций, происходящих в земной коре (залежи каменой соли, гипса, известняков).

Органогенные осадочные породы имеют растительное или животное происхождение (накопление скелетных остатков после их отмирания – торф, сапропели, каменный уголь, ракушняки, органогенные известняки).

Таблица 3

Рыхлые		Сцементированные		Размер
Обломки		Обломки
Неокатанные	окатанные	неокатанные	Окатанные
Щебень	Галька	Брекчия	Конгломерат	10-200 мм
Дресва	Гравий	Гравелит		2-10 мм
Песок		Песчаник		0,1-2 мм
Алеврит		Алевролит		0,01-0,1 мм
Глины		Аргиллит		< 0,01 мм

Рис. 1.3.7. Брекчии (1) и конгломерат (2)

Характерные признаки осадочных горных пород: слоистость, наличие окаменелостей, состав, структура и текстура, пористость, цемент, цвет, удельный вес, отдельность.