Главнейшие горные породы

Горными породами называют естественные ассоциации минералов более или менее устойчивого состава, возникшие в глубинах Земли или на ее поверхности в результате различных геологических процессов. Горные породы, содержащие полезные компоненты, и отдельные минералы, извлечение которых экономически целесообразно, называют полезными ископаемыми. Каждая горная порода образует объемное геологическое тело (слой, линза, массив, покров и др.), имеет определенный вещественный состав и обладает специфическим внутренним строением.

Вещественный состав горных пород характеризуется их химическим и минеральным составом. Валовой химический состав горных пород определяется содержанием (массовой долей) оксидов А1₂О₃, SiO₂, Fe₂O₃, FeO_, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, H₂O и выражается в процентах. Минеральный состав, который также выражается в процентах, но определяется содержанием (объемной долей) главных породообразующих минералов.

Минералы, из которых состоит порода, делятся на главные (каждый занимает более 5% объема породы), второстепенные (менее 5%) и акцессорные (количество очень мало, но они присущи только определенным типам пород). Если горные породы состоят из одного главного минерала, их называют мономинеральными, а если из нескольких, — полиминеральными.

Внутреннее строение горных пород характеризуется их структурой и текстурой. Структура - это совокупность признаков строения породы, обусловленных размерами, формой и взаимоотношениями ее составных частей. Текстуру породы определяет распределение ее составных частей в пространстве.

По способу и условиям образования горные породы делятся на магматические (изверженные), осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы обязаны своим происхождением затвердеванию природных, в подавляющем большинстве силикатных расплавов как внутри Земли, так и на ее поверхности.

Осадочные горные породы образуются на поверхности Земли в водной, реже – воздушной среде из продуктов разрушения других пород, а также из химических и органогенных осадков.

Метаморфические горные породы возникают в результате коренного преобразования магматических, осадочных и ранее существовавших метаморфических пород под влиянием высоких температур и давлений, чаще всего в глубоких зонах земной коры. Не переходя в расплав, эти породы теряют первоначальный облик и приобретают новый минеральный, а в ряде случаев – и химический состав, иную структуру и текстуру.

Магматические горные породы.

По химическому составу, который во многом обусловлен содержанием кремнезема SiO₂, все магматические породы делятся на кислые (75-67% содержания кремнезёма), средние (67-52% содержания кремнезёма), основные (52-40% содержания кремнезёма) и ультраосновные (менее 40% содержания кремнезёма).

Породы, для которых характерно значительное преобладание щелочей над глиноземом, считаются щелочными.

По условиям образования магматические породы делятся на интрузивные, включающие субвулканические и жильные (полуглубинные, или гипабиссальные), и эффузивные. Интрузивные породы формировались на относительно больших глубинах, кристаллизация субвулканических и жильных пород происходила на небольшой глубине, эффузивные (излившиеся) породы затвердели непосредственно на дневной поверхности.

По степени вторичных изменений, эффузивные породы делятся на кайнотипные – «молодые», неизмененные, и палеотипные – «древние», в той или иной степени измененные и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.

Основные отличительные признаки интрузивных горных пород.

1. Цвет. У интрузивных пород цвет самый разнообразный, так как слагающие их минералы могут быть различно окрашены. Породы, окрашенные в светлые тона, называют лейкократовыми, а темные – меланократовыми.

2. Текстура. Для интрузивных пород наиболее характерными являются массивная, полосчатая, пятнистая и другие текстуры, которые хорошо распознаются при макроскопических исследованиях. Наиболее часто встречаются полосчатая, когда слои различаются по цвету и составу, массивная, когда нельзя установить закономерности в положении составных частей: эти части нельзя обособить или они распределены хаотично, пятнистая, когда отдельные составные части породы образуют обособления в виде пятен.

3. Структура. У интрузивных пород без микроскопа хорошо различаются только следующие структуры: афанитовая (скрытокристаллическая) – отдельные зерна породы неразличимы; мелкозернистая – размер кристаллических зерен в поперечнике меньше 0,5 мм; среднезернистая – размер зерен от 0,5 до 1 мм; крупнозернистая – от 1 до 5 мм и гигантозернистая – более 5 мм.

Структуры могут быть равномерно-зернистыми (рис. 13, а) и неравномерно-зернистыми (рис. 13, б), когда одни зерна по размерам резко отличаются от других.

Рис. 13 Структуры и текстуры интрузивных горных пород:

а – структура равномерно-среднезернистая (гранодиорит), текстура пятнистая; б – структура неравномерно-зернистая, текстура пятнистая (гранит-порфир).

Основные отличительные признаки эффузивных, субвулканических и жильных горных пород.

1. Цвет. Описывается так же, как и при изучении интрузивных пород.

2. Текстура. Наиболее распространенные текстуры эффузивных пород таковы: массивная, полосчатая, слоистая, пятнистая (рис. 14), пузыристая и миндалекаменная. Если пустоты, напоминающие по форме зерна миндаля, заполнены опалом, халцедоном, карбонатами или цеолитами, то текстура будет называться миндалекаменной – в отличие от пузыристой, присущей породам с полыми пустотами различной формы.

3. Структура. Наиболее типичными для эффузивных пород являются порфировая структура (рис. 14), характеризующаяся наличием в очень мелкозернистой или скрытокристаллической (афанитовой) основной массе отдельных крупных кристаллов – вкрапленников, и афировая, свойственная породам, в которых нет вкрапленников.