3. Фізичні властивості і особливості будови гірських порід

Властивості гірських порід залежать від їх мінералогічного складу (Додаток В, табл. 1).

Таблиця 1. Набір мінералів та гірських порід

Шкала Мооса	Породоутворюючі мінерали	Магматичні гірські породи	Осадкові гірські породи	Метаморфічні і метасоматичні породи	Рудна корисна копалини	Нерудна корисна копалини	Каміння виробів
Тальк Гіпс Кальцит Флюорит Апатит Ортоклаз Кварц Топаз Корунд	Актиноліт Альмандин Апатит Біотит Галіт Гіпс Доломит Кальцит Кварц Кіанит (дистен) Магнезит Мікроклин Мусковит Нефелін Олівін Ортоклаз Плагиоклаз Піроксен Роговая обманка Серпентин Сильвін Тальк Флогопит Хлорит	Андезит Апліт Базальт Габбро Граніт Діорит Долерит Дуніт Кімберліт Обсидіан Перидотит Піроксеніт Порфиріт Лабрадорит Нефелиновий сієнит Ріоліт Троктоліт Туф вулканічний	Алевроліт Алебастр Аргиллит Боксит Брекчія Глина Доломіт Залізо-магнанцеві корки Вапняк ракушняк Вапняк хемогенный Конгломерат Пісок кварцовий Піщаник поліміктовий Піщаник кварцевий Мергель Крейда Опока Торф Травертин Трепел Вугілля кам’яне буре Вугілля кам’яне чорне Фосфорит Щебінь	Амфиболіт Гнейс Грануліт Кварцит Кварцит залізний Лиственіт Мармур білий Мармур чорний Мармур червоний Офіокальцит Пегматит Серпентинит Скарн геденбергит-волластонітовий Сланець кварц-мусковитовий Сланець кіанит-плагиоклаз-мусковитовий Сланець тальк-хлоритовий Талькохлорит Філліт Шунгит Эклогит Яшма	Аурипигмент Барит Берил Боксит Вольфраміт Галеніт Гарнієрит Гематит Кварц Кіновар Лимоніт Магнетит Магнезит Малахіт Молібденит Натроліт Пірохлор Пірротин Сидерит Сфалерит Халькопірит Хроміт Целестин Шеєлит	Алебастр Апатит Асбест Габбро Галит Глина Графіт Горний кришталь Граніт Доломіт Вапняк ракушняк Ісландський шпат Калієвий полевий шпат Крейда Мусковит Натроліт Пірит Сірка самородна Тальк Туф вулканічний Вугілля кам’яне Фосфорит Флогопит Флюорит	Агат Амазоніт Аметист Ангідрит Белломорит Горний кришталь Змійовик Кахолонг Кварц розовий Лабрадор Лазурит Малахіт Моховий агат Нефрит Обсидіан Онікс мармуровий Опал Родоніт Селеніт Сердоліт Сонячник Уваровіт Чароіт Яшма

Всі гірські породи характеризуються певними особливостями будови і фізичними властивостями, які відображають умови утворення і зміни порід і разом з складом виконують важливу роль в діагностиці.

Колір для визначення гірських порід не такий важливий, як для визначення мінералів. Істотнішою ознакою, ніж відтінок кольору, для порід служить інтенсивність їх забарвлення, тобто той факт, чи є дана порода темною (меланократовою), світлою (лейкократовою) або проміжною (мезократовою). Необхідно указувати кількісне співвідношення темнокольорових (біотіт, рогова обманка, піроксени, олівін і ін.) і світлих (польові шпати, кварц, нефелін і ін.) породоутворюючих мінералів, що особливо важливе для характеристики вивержених порід.

Блиск як діагностична ознака характерний лише для деяких гірських порід, переважно аморфних (склоподібних) або сланцюватих (багатих лусковими або волоконними мінералами). Але в цих порівняно нечисленних випадках такий характерний блиск, як смолянистий, скляний, жирний, шовковистий, перламутровий, металовидний, алмазний, придає часто дуже важливе діагностичне значення.

Структурою гірської породи (від лат. structurе - будова, розташування) називається сукупність її ознак, визначуваних формою, розмірами і взаємним розташуванням окремих компонентів породи - мінеральних зерен, ділянок скла, уламків порід, фрагментів рослинних тканин і т.п.

У поняття структури входять: ступінь кристалічності породи, розміри кристалічних зерен, їх форма, спосіб поєднання один з одним, характер їх поверхні.

Текстурою гірської породи (від лат. texture - тканина, сплетення) називається сукупність ознак, що визначають зовнішній вигляд породи, обумовлених особливостями розташування і співвідношень між собою цілих мінеральних агрегатів. Таким чином, для визначення структури має значення характеристика окремих зерен, а для визначення текстури - мінеральних агрегатів, що складають окремі ділянки породи.

Головними структурами магматичних порід є: тонко-, мілко-, средне-, крупно- і гигантозерниста; равномірно- і неравномірнозерниста; порфіровідна (з крупними вкрапленниками - порфірними виділеннями, зануреними в більш дрібнозернисту основну масу); скловидна, порфірна (з вкрапленниками мінералів, зануреними в не повністю раскристаллізовану, що містить скло основну масу) і, зокрема, вітрофірова (вкрапленники знаходяться у вулканічному склі); фельзітова (скритозерниста), представляюча початкову стадію розскловання кислих порід, що вилилися, і т.д.

На відміну від порфірної структури афіровою називається структура ефузивних або жильних порід, позбавлених вкрапленників. Афанітовою називається структура порід, в яких зерна неозброєним оком невиразні (мікрозерниста або скритокристалічна структура).

З особливих структур відзначимо пегматитову, або письмову (графічну), характерну для своєрідних кварцево-польовошпатових проростань в гранітних пегматитах. Вельми характерні також офітова і діабазова структури, типові для тих, що вилилися і гипабісальних інтрузивних порід основного складу (базальтів, діабазів і ін.).

Серед структур метаморфічних порід, пов'язаних з процесами перекристалізації речовини (група бластових або бластичних структур), наголошуються: гранобластова (з переважаючою ізометричною формою зерен мінералів), листова (з пластинчастою або лусковою формою більшості зерен), нематобластова (з шестоватою, стовбчатою формою зерен), фібробластова (з волоконною, голчатою формою зерен), порфіробластова (з крупними виділеннями новоутворених мінералів в основній тканині породи).

Структури осадкових порід надзвичайно різноманітні; вони в міру необхідності указуватимуться при описі окремих різновидів і груп порід.

Серед текстур гірських порід провідне значення мають масивна (однорідна), паралельна (шарувата, сланцювата і ін.), флюїдальна (із слідами течії в скловатих вулканічних породах) і група такситових текстур (з нерівномірним, неправильним, розташуванням ділянок різної структури). Для ефузивних порід наголошуються такі своєрідні текстури, як шлакова, пузириста, міндалекам’яна, перлитова і ін. (див. опис порід, що вилилися).

Більшості метаморфічних порід властиві сланцюватість (сланцювата текстура), обумовлена паралельним орієнтуванням пластинчастих і лускових виділень мінералів; смугаста (полосчата) текстура, виражена в чергуванні смуг різного складу і (або) структури, і плойчата текстура, пов'язана з розвитком вельми дрібних складок і гофрування поверхонь сланцюватості. Специфічними текстурами метаморфічних порід є вузлувата і очкова текстури, визначувані присутністю щодо крупних округлих або лінзовидних включень мінералів і їх агрегатів в сланцюватій основній тканині.

Ступінь однорідності складання порід має велике значення для їх діагностики. Текстури і структури гірських порід визначаються частково макроскопічно (на око), але значна їх частина, особливо це торкається структур, встановлюється тільки під мікроскопом.

Міцність. По цій ознаці породи розділяються на наступні категорії:

1) рихлі, сипкі: легко розпадаються на складаючі їх частинки і розтираються між пальцями. При ударі тупим кінцем молотка в них утворюється значне поглиблення;

2) слабозв'язані, ущільнені породи; розламуються руками, частково розтираються пальцями. При ударі тупим кінцем молотка в них утворюється незначне поглиблення;

3) міцно зв'язані (кам'янисті) породи; не розламуються руками. Помітне поглиблення утворюється при ударі лише гострим кінцем молотка або не утворюється зовсім. Серед останньої категорії розрізняють також в'язкі і крихкі породи. Перші розколюються молотком взагалі насилу, другі розлітаються на дрібні осколки.

Твердість гірських порід визначається твердістю головних породоутворюючих мінералів. Для цілей діагностики достатньо розрізняти породи низької твердості - кресляться нігтем: середньої твердості - кресляться ножем або сталевою голкою; тверді - ніж і голка подряпини не залишають, кварц залишає подряпину; вельми тверді - кварц не залишає подряпини або вельми слабо креслить породу.

Густина гірських порід. Слід розрізняти важкі (з середньою густиною порядка 2,9…3,0 і вище), середні (з середньою густиною 1,5-2,9) і легкі (з середньою густиною менше 1,5) породи.

Окремість - це здатність гірських порід розбиватися по тріщинах по певних цілком закономірних напрямах з утворенням шматків (блоків) характерної форми. У осадкових порід тріщини окремості звичайно співпадають з нашаруванням (пластова окремість) або перпендикулярні їй. У метаморфічних порід окремість найчастіше паралель сланцюватості. Для порід, що вилилися, характерна контракційна стовбчата окремість, перпендикулярна поверхні лавових потоків або покривів (наприклад, чудова шестигранно-призматична окремість базальтов), а також окремість глиби. Рідше спостерігається концентричні-ськорлуповата кульова (подушка) окремість, характерна для деяких порід, що вилилися (діабазо-спіліто-кератофірова асоціація).

Інтрузивні породи, як правило, також володіють контракційною окремістю, що утворюється в результаті скорочення об'єму інтрузивних тіл при охолоджуванні. Ця окремість, паралельна поверхні крівлі інтрузивних тіл, буває матрацевидною, паралелепіпедальною або плитообразною.

Таким чином, характер окремості гірських порід тісно пов'язаний з умовами їх формування.