книги из ГПНТБ / Борголов И.Б. Геология с основами минералогии и петрографии учеб. пособие для студентов с.-х. вузов, обучающихся по специальности агрономия, агрохимия и почвоведение

щие хорошим материалом для образования почвенного ске­ лета.

Залегают граниты в форме крупных батолитов, реже што­ ков, даек, жил и лакколитов. Это чрезвычайно широко рас­ пространенные горные породы, выходы которых известны в

меняются как строительный материал.

Липариты — это эффузивные аналоги гранитов, облада­ ющие афонитовой или порфировой структурой. Порфировые вкрапленники в нем представлены полевым шпатом (часто санидин), реже кварцем и биотитом. Окраска липаритов бе­ лая, светло-серая с темноватым, иногда слегка розоватым оттенком.

Порода, соответствующая по составу липариту, но име­ ющая стекловатую структуру, называется вулканическим стеклом, или обсидианом. Обсидиан — это аморфная масса, обладающая обычно красновато-коричневой, темно-серой до черной окраски, с раковистым изломом. Образование обси­

сравнению с липаритами кварцевые порфиры темнее: бурые, красные, желтые, зеленоватые. В результате выветривания окраска их часто приобретает пятнистый характер. Струк­ тура порфировая, текстура плотная. Существенную роль в составе этой породы играет кварц как в основной массе, так и среди порфировых вкрапленников. Последние, кроме квар­ ца, бывают сложены ортоклазом, реже биотитом. При вы­ ветривании кварцевые порфиры распадаются на мелкие об­ ломки и переходят в глинистую массу. Залегают же они преимущественно в виде даек и лакколитов.

Липариты и кварцевые порфиры встречаются в неболь­ ших куполообразных массивах на Кавказе, Урале, Дальнем Востоке, Средней Азии и в Сибири. Как те, так и другие на­ ходят применение в качестве строительного камня, веже ис­ пользуются как облицовочный ,и дорожный материал. Выветрелые кварцевые порфиры вмещают месторождения као­

80

линита. Обсидиан встречается совместно с липаритами и кварцевыми порфирами в Закавказье. Используется в ка­ честве «гидравлической» добавки, а также идет на изготов­ ление темного стекла.

Пемза больших скоплений не образует и чаще всего встречается в виде отдельных обломков, выброшенных при вулканических извержениях. Она находит применение как абразивный и теплоизоляционный материал, а также как заполнитель легких бетонов.

Средние породы. Они содержат 52—65% кремнекислоты. В состав их входят плагиоклазы (олигоклаз, андезин) и цветные минералы, преимущественно роговая обманка. Кварца обычно мало. Представителями данной группы по­ род являются диориты, а их излившимися аналогами — ан­ дезиты и порфириты.

Диориты состоят главным образом из светлых плагио­ клазов, роговой обманки, реже авгита и биотита. Кварц либо отсутствует, либо содержится в незначительном количе­ стве. В случае повышенного содержания кварца порода на­ зывается кварцевым диоритом. Среди второстепенных мине­ ралов присутствуют пирит, апатит, магнетит и другие. Цвет­ ные минералы составляют 25—30%• Окраска изменяется от светло-серой до темно-серой. Структура мелко- и среднезер­ нистая, текстура массивная. При выветривании диориты приобретают зеленовато-бурую окраску.

Залегают в виде жил и штоков или в периферической части гранитных и габбровых массивов. Диориты встречают­ ся на Урале, в Средней Азии, Закавказье и других местах. С ними связаны месторождения меди и полиметаллов.

Андезиты — весьма распространенная эффузивная поро­ да темно-серого или зеленоватого цвета. Структура порфи­ ровая. Порфировые включения представлены плагиоклазом или роговой обманкой. Из цветных минералов, кроме рого­ вой обманки, встречаются авгит, реже биотит. Текстура по­ ристая. При выветривании андезиты приобретают сероватозеленую окраску и распадаются на неправильные угловатые обломки. Образуют обширные лавовые потоки, покровы и купола, пользующиеся широким распространением на Кав­ казе, в Восточной Сибири, на Украине и в других местах. Находят применение как стеновой, дорожный и поделочный камень.

релостью; в процессе выветривания часть первичных мине­ ралов (плагиоклазы, авгит, роговая обманка) переходят во вторичные с образованием хлорита, серицита и др. Эти новообразования окрашивают породу в темно-серый или темно-зеленый цвет. Структура их порфировая. Применение их такое же, как и андезитов. Порфириты широко распрост­ ранены во всех горных районах СССР.

Щ е л о ч н ы е м а г м а т и ч е с к и е п о р о д ы . К по­ родам данной подгруппы относятся сиениты и нефелиновые сиениты. Их эффузивными аналогами являются трахиты, ортофиры и фонолиты.

Сиениты — это щелочные интрузивные породы, состоя­ щие главным образом из ортоклаза, роговой обманки, реже авгита и биотита. Окраска светлая, розовая, светло-серая. Структура полнокристаллическая, равномернозернистая, иногда порфировидная. Текстура массивная.

Сиениты залегают в краевых частях гранитных и габбровых массивов, реже встречаются в виде самостоятельных геологических тел (лакколиты, штоки, дайки). Имеют обыч­ но матрацевидную и пластовую отдельности. Интрузии этих пород известны в Восточной Сибири, на Урале, Украине и в других местах, но встречаются реже, чем граниты. С ин­ трузиями сиенитов связаны крупные месторождения магне­ тита, меди и др. Используются как строительный и дорож­ ный камень.

Нефелиновые сиениты представляют собой глубинные породы с повышенным содержанием щелочей. В их составе основное место занимают калиевые и натриевые полевые шпаты и нефелин. Среди второстепенных минералов содер­ жатся амфиболы, пироксены, реже биотит и апатит. Это среднеили крупнозернистые полнокристаллические породы. Окраска их белая, серая или красновато-бурая. Встречают­ ся на Урале, на Кольском полуострове, на Украине и Кав­ казе. Имеют большое практическое значение; с интрузиями нефелиновых сиенитов генетически связаны месторождения апатитов, циркона, титана и редких земель.

Трахиты — это слабо измененные, эффузивные аналоги сиенитов. Структура порфировая. Вкрапленники, как и ос­ новная тонкозернистая масса породы, сложены полевыми шпатами. Кроме них, в породе присутствуют роговая обман­ ка, биотит и стекло. Текстура массивная, переходящая в пористую при выветривании зерен полевых шпатов. Окраска белая, серая, желтоватая. Легко выветриваются с последу­

82

ющим переходом в глину. Образуют чаще всего плитчатую

отдельность.

Трахиты встречаются в виде потоков, покровов, иногда же в форме куполов на Кавказе, Украине, Урале, в Казах­

стане и на Алтае.

Бескварцевые порфиры — это сильно измененные эффу­ зивные аналоги сиенитов. Отличаются от трахитов степенью измененное™. Минеральный и химический состав их одина­ ковый. Бескварцевые порфиры, также как и трахиты, на­

покровов и других форм. Благодаря тонкоплитчатой отдель­ ности они находят применение как кровельный материал.

Основные породы. Содержание кремнекислоты в породах данной группы составляет 40—52%. В составе их преоблада­ ют цветные минералы (до 50%). Полевые шпаты представ­ лены плагиоклазами типа лабрадор и анортит, кварц от­

сутствует.

Большое количество темноцветных минералов придает по­ роде темную окраску. Среди магматических пород на их до­ лю приходится около 25%, из которых 20% составляют ба­ зальты. К представителям основной магмы относятся до­ вольно разнообразные породы. Главными из них являются габбро, базальты и диабазы.

Габбро представляет собой полнокристаллическую поро­ ду темно-серой, черной, часто зеленой окраски. В состав их входят в основном полевой шпат типа лабрадора и авгит. Кроме указанных минералов, присутствуют роговая обман­ ка, оливин и биотит; в числе второстепенных минералов — ортоклаз, магнетит и другие.

Габбро, состоящее из одного лабрадора, называется лаб­ радоритом. Структура габбро мелко- и крупнозернистая, текстура массивная, реже полосчатая. Залегают они в фор­ ме лакколитов, штоков и даек и образуют глыбовую, шаро­ вую и другие отдельности.

Габбровые породы пользуются широким распространени­ ем на Урале, в Забайкалье, в Карелии и Средней Азин. К интрузиям габбро приурочены месторождения титаномагне­ тита, меди, никеля и др. Габбро является ценным строи­

тельным материалом. Лабрадориты из-за красивой окраски и хорошо полирующихся поверхностей используются в каче­ стведекоративного и облицовочного материала.

Базальты — это эффузивные аналоги габбро, представляю­ щие собой плотные тяжелые породы скрытокристаллического или мелкокристаллического строения. Окраска темно-серая и черная; при выветривании она становится ржаво-бурой. Ми­ неральный состав: основные плагиоклазы, авгит, оливин, в некоторых случаях роговая обманка и биотит. Иногда в зна­ чительном количестве присутствует магнетит.

Залегают базальты в виде покровов, потоков и жил. От­ личительной их особенностью является столбчатая пяти-шес- тигранная, реже плитчатая и шаровая отдельности.

Базальты это чрезвычайно широко распространенные излившиеся породы. Они широко развиты в Забайкалье, на Алтае, в Армении, на Украине и на Дальнем Востоке. На­ ходят применение как дорожный и строительный камень, а

собой удлиненные кристаллики плагиоклазов или авгита. Минеральный состав сходен с составом базальтов. Окраска темно-зеленая до черной. Залегают чаще в виде жилообраз­ ных тел. Используются, как и базальты, в строительном и каменно-литейном деле. Диабазы развиты на Урале, Кавка­ зе. в Сибири и в ряде других мест.

Ультраосновные породы. Это темноокрашенные породы, не содержащие полевых шпатов и кварца. Количество SiO2<40%. Породы этой группы состоят из оливина, пирок­ сена — силикатов с почти полным отсутствием глинозема и щелочей, но богатых окислами железа и магния. Цвет их из­ меняется от темно-зеленого до черного. Это в основном по­ роды глубинного происхождения; эффузивные их аналоги встречаются крайне редко.

Пироксениты в основном состоят из пироксена (авгита), иногда с примесью оливина. Порода полнокристаллическая от мелкодо крупнозернистой. Цвет черный. Образуют параллелепипедоидальную и шаровую отдельности. Формы залегания — жилы, штоки и пластовые залежи в дифферен­ цированных интрузиях.

Перидотиты состоят из оливина и авгита с небольшой примесью роговой обманки, магнетита и других минералов. Цвет породы темно-зеленый или зеленовато-черный. Форма

84

залегания — штоки, дайки н псевдослоистые залежи в диф­ ференцированных интрузиях.

Дуниты состоят главным образом из оливина с ничтож­ ной примесью авгита, магнетита и хромита. Цвет темно-зе­ леный, почти черный, структура средне- и мелкозернистая. Образуют глыбовую, параллелепипедоидальную, а также шаровую отдельности. В неизмененном состоянии ультраос­ новные породы обычно встречаются на значительных глуби­ нах. В условиях земной поверхности они являются неустой­ чивыми и в процессе выветривания переходят в серпентини­ ты, или змеевики — плотные зеленые породы.

Эффузивные аналоги ультраосновных пород представле­ ны пикритами и кимберлитами.

Пикриты состоят из оливина и авгита с примесью плаги­ оклазов, роговой обманки и биотита. Структура зернистая или пегматитовая.

Кимберлиты — это тяжелые породы темного облика, со­ стоящие в основном из серпентина, оливина и слюды. Ким­ берлиты обычно выполняют жерловины и цилиндрические трубки взрыва. Наиболее крупные из них достигают в попе­ речнике 1 км. В таких кимберлитовых трубках и встреча­ ются алмазы. Как известно, алмазные месторождения в ким­ берлитовых трубках имеются у нас в Якутской АССР и на

Урале.

С ультраосновными породами глубинного происхождения генетически связаны месторождения хрома, платины, меди, кобальта, никеля, асбеста, талька и др., однако интрузии этих пород в природе пользуются ограниченным распрост­ ранением. Они встречаются на Урале, Кольском полуостро­ ве, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Магматические горные породы имеют большое народно­ хозяйственное значение. К ним приурочено много разнооб­ разных месторождений рудных и нерудных полезных ископа­ емых, которые находят широкое применение как в промыш­ ленности, так и в сельском хозяйстве. Рудные месторожде­ ния служат сырьем для извлечения различных металлов: меди, олова, свинца, цинка, редких металлов и др., а неруд­ ные (граниты, диориты, сиениты) — прекрасным строитель­ ным и облицовочным материалом. Некоторые из них явля­ ются сырьем для получения минеральных удобрений (напри­ мер апатит и микроэлементы). Разрушаясь в процессе выветривания, магматические горные породы переходят в рыхлое состояние, тем самым поставляют материал для обра­

85

зования различного рода почв и обусловливают их физико­ механические свойства.

§ 3. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Породы данной генетической группы являются характер­ ными для поверхности Земли, где они пользуются большим распространением, чем магматические и метаморфические породы, занимая до 75% ее площади. Мощность толщ оса­ дочных пород колеблется в широких пределах: от несколь­ ких сотен метров до многих километров.

Все эти породы образуются в условиях земной поверх­ ности в процессе накопления, преобразования и переноса продуктов разрушения ранее существовавших горных пород, остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности на дне водных бассейнов или на поверхности суши. В образо­

процесс последующих изменений породы под действием раз­ личных природных факторов.

По условиям образования все осадочные породы можно подразделить на три группы: обломочные, химические и ор­ ганогенные (табл. 7).

ет существование резкой границы между ними. Напротив, между породами, слагающими эти три группы, существуют взаимопереходы в виде пород — разновидностей смешанно­ го происхождения. Так, например, глинистые породы явля­ ются переходными от механических осадков к химическим. Часть железистых пород (бобовые руды, железистые оолиты), а также фосфориты имеют смешанное биохимическое происхождение и т. д.

Отличительной особенностью многих осадочных пород яв­ ляется слоистое II нередко пористое строение, характеризу­ ющее условия их образования. Состав и свойства данных по­ род нередко зависят от климатических условий. Так, напри­ мер, области пустынь характеризуются преобладанием об­ ломочных пород и залежами солей в замкнутых водоемах. В полярных странах преобладают ледниковые отложения. Для влажного тропического климата типичными являются

86

Т а б л и ц а 7

Классификация осадочных горных пород (по А. К. Ларионову

идр., 1969 с дополнениями автора)

По р о д ы

Осадки

накопления латеритов и красноземов. Нередко осадочные породы содержат остатки животных и растительных организ­ мов в виде окаменелостей или отпечатков, по которым воз­ можно установить их относительное время образования.

Химический и Минеральный состав осадочных пород

Средневаловой химический состав осадочных пород бли­ зок к составу магматических пород, что, по мнению ряда ис­ следователей, объясняется единством их распределения в земной коре. Однако в осадочных породах, в отличие от маг-

87

матических, наблюдается большее количество окисного же­ леза, по сравнению с закисным, преобладание калия над натрием и повышение содержания воды, углекислоты и угле­ рода (табл. 8).

Т а б л и ц а 8

Сравнительный средний химический состав магматических и осадочных горных пород (по Кларку) .

Многие минералы магматического происхождения оказыва­ ются в условиях земной поверхности неустойчивыми и пе­ реходят в другие, устойчивые для зоны выветривания мине­ ралы. Например, оливин переходит в змеевик, полевые шпаты — в глинистые минералы и т. д. А такие минералы, как гипс, галит, сильвин, фосфориты и др. не являются ха­ рактерными для магматических пород и имеют типично оса­ дочное происхождение. Кроме того, в состав осадочных по­

Обломочные (осадочные породы

Среди обломочных осадочных пород различают рыхлые и сцементированные разновидности. Главная особенность

между собой, либо имеющих крайне слабую связь. Поэтому наименование рыхлых обломочных пород определяется круп­ ностью и формой составляющих их обломков и зерен

(табл. 9).

88

Обломочный материал может остаться рыхлым или пре­ вратиться в плотную породу в процессе последующего его уплотнения и цементации циркулирующими в порах горных пород минерализованными растворами. Так возникают сце­ ментированные обломочные породы. По минералого-химиче­ скому составу среди них различают следующие главные ти­

ляется кремнистый и менее прочными — карбонатный и желе­ зистый цементы. Породы, сцементированные глинистым це­

ментом, наименее прочны.

Грубообломочные породы (псефиты). Эти породы сложе­ ны из обломков различных горных пород, размеры которых составляют более 2 мм в поперечнике. Это различные валу­ ны, глыбы, гальки, щебни и др. Степень окатанности и сортированности обломков может быть различной и зависит от характера транспортирующей среды (горные потоки, реки, морской прибой и т. д.). Петрографический состав грубообло­ мочных пород характеризуется составом обломков, которые их образуют и могут включать продукты выветривания маг­ матических, метаморфических и осадочных пород.

Среди сцементированных грубообломочных пород следу­ ет различать конгломераты и брекчии (рис. 9). Первые из них представляют собою плотные породы, где окатанные об­ ломки различных горных пород сцементированы каким-ли-

89