1. Генетическая классификация горных пород. Влияние условий образования на структуру и свойства горных пород.

Горная порода – природный минеральный агрегат определенного состава и строения, который образовался в земной коре в результате сложных геологических процессов.

Горные породы:

-мономинеральные

-полиминеральные

Минерал – всякое однородное по составу, строению и свойствам тело, находящееся в земной коре и представляющее собой продукт природных и физико-химических процессов.

Генетическая классификация ГП:

1. Первичные (магматические) образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубин земли и отвердевшей при остывании.

• Массивные

- глубинные (интрузивные). Образование происходило под значительным давлением верхних слоев, остывали медленно и равномерно. Условия были благоприятны для кристаллизации минералов, поэтому эти глубинные породы массивны, плотны, состоят из тесно сросшихся крупных кристаллов, обладают большой плотностью, морозостойкостью, малым водопоглощением и большой теплопроводностью. Имеют зернистое кристаллическое строение (гранитное). Гранит - самый распространенный представитель. Также к ним относятся габбро, сиениты.

- излившиеся (эффузивные). Образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстром охлаждении магмы. Некоторая часть магмы уже содержала кристаллы, поэтому в большинстве случаев излившиеся горные породы состоят из отдельных хорошо сформированных кристаллов, вкрапленных в скрытокристаллическую массу. Порфировое строение. Представители – базальты, диабазы.

• Вулканические (обломочные)

- рыхлые. Образовались при быстром охлаждении раздробленной, выбрасываемой при извержении вулканов лавы. Пемза, вулканический пепел.

- цементированные. Вулканические породы подверглись цементированию. Вулканические туфы.

2. Осадочные (вторичные). Образовались при осаждении веществ из какой-либо среды, главным образом водной. Осаждение происходило периодами в виде отдельных слоев и пластов.

• Химические – горные породы, образовавшиеся при осаждении минеральных веществ из водных растворов с последующим уплотнением и цементизацией. Гипс, ангидрит, известковые туфы

• Органогенные. Образовались в результате отложения остатков некоторых водорослей

- фитогенные (торф) и некоторых животных организмов с последующим уплотнением и цементизацией

- зоогенные(известняк ракушечный, мел).

• Механические. Образовались в результате осаждения или накопления рыхлых продуктов при физическом и химическом распаде горных пород.

- рыхлые (глины, пески, гравий)

- цементированные (часть, подвергнувшаяся цементированием глинистым веществом, карбонатами). Конгломераты, песчаники.

3. Метаморфические (видоизмененные). Образовались в результате более или менее глубокого преобразования магматических или осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давления, а иногда и химических воздействий. При этих условиях может происходить перекристаллизация без плавления. Получающиеся породы более плотны чем исходные, в большинстве случаев отличаются сланцеватой структурой. Гнейсы (от изверженных), мраморы и кварциты (от осадочных).

2. Породообразующие минералы магматических горных пород: химический состав, свойства.

Минерал – всякое однородное по составу, строению и свойствам тело, находящееся в земной коре и представляющее собой продукт природных и физико-химических процессов.

Кварц. По химическому составу – диоксид кремния SiO₂ . Непрозрачный минерал, ρ=2650 кг/м³, твердость 7, предел прочности при сжатии 2000 МПа. Излом – раковистый. Спайность отсутствует (свойство минералов раскалываться по ровным плоскостям). Тугоплавкий минерал t_пл=1710ºС. Исключительно кислотостойкий (стоек к действию кислот, за исключением плавиковой HF). Обладает высокой химической инертностью => практически не может быть выветрен. Кварц- полиморфический минерал, при нагревании 7 раз изменяет форму. При t=575 ºС кварц из β модификации переходит в α, увеличиваясь в объеме на 1,5%. При t=870 ºС кварц переходит в тридимит, увеличиваясь в объеме, так как ρ=2260 кг/м³. При t_пл кварц плавится, образуя при остывании кварцевое стекло.

Полевые шпаты. Химический состав – алюмосиликаты. Соединения кремнезема с оксидом алюминия и оксидами щелочных металлов.

CaO

Na₂O·Al₂O₃·SiO₂

K₂O

Твердость 6. Имеют плоскости спайности. По характеру проявления спайности шпаты делят на:

- ортоклазы (прямораскалывающиеся) K₂O·Al₂O₃·SiO₂

- плагиоклазы (косораскалывающиеся) Na₂O·Al₂O₃·SiO₂ (альбит), CaO·Al₂O₃·SiO₂ (анорит).

Предел прочности на сжатие 120-170МПа. ρ от 2500 кг/м³ (ортоклаз) до 2760кг/м³ (плагиоклаз -анорит). Легко выветриваются под действием атмосферных агентов – влаги, углекислого газа. Продукты выветривания: алюмосиликаты, в частности каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O , входящий в состав глин, а иногда кальцит CaCO₃

Слюды. Водяные алюмосиликаты сложного и разнообразного строения. Их делят на 2 вида:

- биотит (железисто-магнезиальные алюмосиликаты)

- мусковит (калиевая слюда)

В биотите примеси в виде оксиде магния и железа, вследствие чего биотит непрозрачен, имеет темный, иногда черный цвет. Мусковит прозрачен. Слюды совершенно спайны. Твердость 2-3. ρ_муск = 2760 - 3100кг/м³, ρ_биот = 2800 - 3200кг/м³.

Темноокрашенные минералы.

- пироксены (представитель - авгит). Спайность 87 º, твердость 5-6, ρ=3000-3600кг/м³. Окрас черный, бурый, зеленый.

- амфиболы (роговая обманка) спайность 124 º. Остальное сходно с пироксенами.

- оливины. Твердость 7, ρ=3200-3500кг/м³, несовершенная спайность, излом раковистый, стеклянный блеск, кислотостойкие. Цвет - все оттенки зеленого.

- пириты. Железный колчадан FeS₂, мгновенно разрушающийся под действием окружающей среды, окисляются до оксидов Fe₂O₃·nH₂O, FeSO₄·nH₂0