1. МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

В прошлую и современную геологические эпохи значительную роль в истории Земли играли и играют расплавленные массы вещества. Магма (от греч. - тестообразная масса) представляет собой смесь сложных химических соединений - силикатов и некоторых окислов (кремнезема и др.), содержащих в растворенном состоянии различные летучие компоненты (углекислоту, фтор, хлор и др.). Магма проникает из глубоких недр земли в ей кору или на поверхность и застывает в форме разнообразных тел. Различают две формы магматизма: интрузивный (лат. intro - проникать) и эффузивный (лат. effuslo - изливание). При интрузивном магматизме магма внедряется в осадочную оболочку, не достигая земной поверхности, и застывает на различных глубинах. Эффузивный магматизм сопровождается излиянием магмы на поверхность, где она растекается в виде лавовых потоков, представляющих собой магматический расплав, потерявший газовую компоненту.

По форме залегания магмагические тела на основании их взаимоотношения с вмещающими породами разделяются несогласные и несогласные.

Согласные тела образуются при внедрении магмы по плоскостям напластования в толщи горизонтально залегающих или слабо наклонных осадочных пород - это силлы, лакколиты, лополиты, факолиты (см. рисунок)

в 'Ш²

Схематическое изображение согласных интрузивных тел: а-снял, б - лакколит, в - лополит, г-факолит;

1 - интрузивное тело, 2 - вмещающие породы

С ил л- пластообразная интрузивная залежь, мощность которой меньше по сравнению с шириной и длиной. Такие тела в большей части сложены из менее вязкой магмы основного состава, и поэтому силлы занимают площади в десятки тысяч квадратных километров, например, траппы Сибирской платформы.

Лакколит - караваеобразное тело с плоским основанием и куполооб­разной кровлей.

Лополит - чашеобразное тело. Под тяжестью большого объема магмы нижележащие слои прогибаются, образуя чашу.

Несогласные тела занимают секущее положение по отношению к слоистости вмещающих пород. К ним относятся дайки, штоки, жилы и др. Форма тел зависит от характера извержения, вязкости лавы, рельефа местности.

Дайки-это крутопадающие или вертикальные интрузивные тела, имеющие небольшую мощность, но значительную протяженность.

Шток приближается к цилиндрической форме при площади до 100 км².

Жилы имеют разнообразную форму и небольшие размеры, выполняя трещины в горных породах.

1. Классификация магматических пород по химическому составу

Классификация магматических пород основана на содержании в них крем­незема (S1O2) и является наиболее ранней, но не утратившей своего значения до настоящего времени. По содержанию S1O2 выделяются породы: ультраосновные (менее 45 %), основные (45 - 52 %), средние (52 - 65 %), кислые (более 65 %).

Главными породообразующими минералами магматических пород являются: оливин, пироксены - энстатит, гиперстен, диопсид, авгит; амфиболы - обыкновенная роговая обманка, базальтическая роговая обманка, арфедсониг, слюды - мусковит, биотит; плагиоклазы - альбит, олигоклаз, андезин, лабрадор, битовнит, анортит; полевые шпаты - ортоклаз, микроклин, санидин; нефелин, кварц и др.

2. Структура и текстура пород

Структура определяется степенью кристалличности и размером кристаллов, а также формой и взаимными отношениями составных частей породы.

По степени кристалличности выделяют три типа структур:

• полнокристаллические — образующиеся в глубинных условиях, когда магма полностью рас кристаллизована и все минералы представлены хорошо ограненными кристаллами при полном отсутствии вулканического стекла;

• неполнокристаллические - образующиеся в полуглубинных условиях. Наряду с кристаллами в породе присутствует некоторое количество стекла. Типичным представтителем этого типа структур является порфировая, когда хорошо образованные кристаллы погружены в стекловатую (афанитовую) массу породы;

• стекловатые структуры - возникающие при быстром охлаждении магмы, и в этом случае вся масса породы представлена вулканическим стеклом.

В зависимости от размера зерен различают структуры явнокристаллические, зерна которых различимы невооруженным глазом; скрытокристаллические, зерна которых не различимы без микроскопа.

По абсолютным размерам зерен среди явнокристаллических выделяют:

• крупнокристаллические-с размером кристаллов более 5 мм;

• с ре днекристаллические-от 5 до 1 мм;

• мелкокристаллические - менее 1 мм;

• скрытокристаллические - кристаллы различимы только под микроскопом.

По относительному размеру зерен выделяют структуры: равйомерно-кристаллические — с одинаковыми размерами основных породообразующих минералов; неравномернокристаллические — кристаллы минералов различаются по размерам.

Текстура - совокупность признаков, определяемых расположением и распределением составных частей породы относительно друг друга в занимае­мом ими пространстве.

Выделяют два вида текстур: однородную и неоднородную.

Однородная (массивная) текстура характеризуется равномерным распреде-лением минеральных компонентов в пространстве, а порода в любом направ-лении имеет одинаковый состав и строение.

Неоднородные текстуры подразделяются:

• на такситовую или шл и р о в у ю , определяемую наличием отдельных участков породы, отличающихся друг от друга по составу и текстуре одновременно;

• полосчатую, считающуюся разновидностью такситовой и обусловленную чередованием пород разного состава;

• флюидальную, присущую стекловатым и полу стекловатым эффузивным породам, в которых видны следы течения;

• пористую, определяемую наличием округлых или неправильных пустот;

• миндалекаменную, характерную для эффузивных пород, в которых пустоты заполняются вторичными минералами: опалом, халцедоном, кварцем, хлоритом и др.

3. Описание магматических пород

Схема классификации магматических пород по химическому составу и условиям образования приведена в табл. I. Ниже дается краткое описание пород.

1. Кислые породы

Граниты - интрузивные светлоокрашенные породы розового, розовато­серого, светло-серого, иногда темно-красного цветов; полнокристаллические: от мелко

• до крупнозернистых, массивные. Объемный вес 2,8..3,3*10³ кг/м³. Временное сопротивление сжатию составляет 150.. .200 МПа, у особо прочных - 230.. .370 МПа Залегают в виде штоков, лакколитов, даек или весьма крупных плутонов - батолитов.

Являются хорошим строительным материалом, поскольку легко поддаются шлифовке и поэтому используются в качестве облицовочного камня, особенно красный гранит р апакиви.

П

Классификация магматических пород по химическому составу и условиям образования

егматиты - породы светлоокрашенные, неравномернозернистые, круп­нозернистые, залегающие в виде даек, жил, шлиров. С пегматитами связаны месторождения драгоценных камней на Урале, слюды на Алдане.

Содержание SiQz (% от массы)	Группы пород
	Интрузивные (глубинные)	Эффузивные (излившиеся)	Жильные	Породообразующие минералы
Кислые, S1O2 > 65	Гранит, гранодиориты	Биолиты, обсидианы, пемза	Пегматиты	Кварц, ортоклаз, плагиоклазы, слюды
Средние, Si02 = 65...52	Диорит, сиенит	Андезит, липарит, трахит	Микродиорит микросиенит	Андезин, олигоклаз, слюды, кварц
Основные, SiQz~52...40	Габбро	Базальт	Микрогаббро, диабаз	Лабрадор, пироксены, плагиоклазы, роговая обманка
Ультраосновные, Si02<40	Дуниг, перидотит, пироксениты	Меймечит	Кимберлит, пикрит	Оливин, пироксены, магнетит
Структуры	Полнокристал­ лические	Стекловатые	Неполнокри­ сталлические
Текстуры	Однородные (массивные)	Неоднородные

Таблица 1

Риолиты - белые светлоокрашенные, сероватые породы, структура стекловатая. Объемный вес 2400...2600 кг/м. Сопротивление сжатию - 250., .350 МПа; у слабых, трещиноватых пород понижается до 50... 100 МПа.

Обсидианы - темные, часто черные породы со стеклянным блеском, раковистым изломом.

Пемзы - светло-серые, белые породы, состоящие из вспенившегося стекла кислых лав.

Пемзы получили применение в качестве абразивного, изоляционного и строительного материала, обсидианы - для изготовления бутылочного стекла, в качестве поделочного камня и для производства недорогих украшений.

13.2. Средние породы

Диориты - породы серого цвета, равномерно-зернистые, средне- и мелкозернистые, массивные. Кварцевые диориты характеризуются присутствием кварца в количестве от 5 до 20 %. Объемный вес диоритов 2600...2900, кг/м³ временное сопротивление сжатию - 180...240 МПа. Залегают диориты в форме псевдостратифицированных плутонов - Тагильский массив на Урале, в виде ( лакколитов, штоков, даек, или принимают любые другие формы.

Сиениты - окрашены в розоватые, сероватые тона, зависящие от цвета полевых шпатов. Наличие биотита придает сиенитам темно-розовый цвет, например, некоторые биотитовые разности сиенитов Тагильского массива. Породы массивные. Иногда сиениты внешне похожи на граниты, но отличаются от них отсутствием кварца. По физико-механическим свойствам близки к диоритам, генетически иногда не отличимы от них, и тогда породу называют сиенито- диоритом. Крупный массив этих пород на Урале - Тагило-Кушвинский, с которым связаны железорудные и медные месторождения гор Благодать, Высокой.

Андезиты - породы серые, темно-серые, желтовато-серые, порфировые, плотные. Объемный вес 2300...3100, кг/м³, сопротивление сжатию 140-250 МПа. Андезиты образуют лавовые потоки: купола, силлы и другие мелкие тела.

Трахиты - сероватые или серые породы, порфировые, плотные. Миросиениты, сиениты, диориты применяются в качестве строительного щебня.