Минералы и горные породы

         Минеральный состав горных пород определяется содержанием главных породообразующих минералов. Полиминеральные горные породы состоят из нескольких минералов, например: гранит - из кварца, ортоклаза, роговой обманки, биотита.  Мономинеральные породы - из одного минерала, например: мрамор  - из кальцита.

         Строение горных пород характеризуется структурой и текстурой. Структура породы определяется состоянием минерального вещества (кристаллическое, аморфное, обломочное), размером и формой ее минеральных зерен или обломков. Текстура породы  обусловлена расположением в пространстве минералов, кристаллических зерен или обломков.

 

                                       7 Магматические горные породы

         Магматические породы образуются в результате кристаллизации магмы при её остывании в недрах земной коры или на ее поверхности. Магма (от греч. magma – тесто) - это огненно-жидкий (Т=1000…1300⁰С) сложный силикатный расплав, насыщенный газами, который поднимается из верхней мантии Земли.

          Классификации магматических пород основаны на химическом составе пород и условиях образования.

         Классификация пород по содержанию кремнезема SiO₂,%:

- кислые  при SiO₂  > 65% (гранит, кварцевый порфир, обсидиан);

- средние  при SiO₂ 65…52% (сиенит, трахит, диорит, порфирит, андезит);

- основные  при SiO₂ 52…40% (габбро, базальт);

- ультраосновные  при SiO₂ < 40%  (перидотит, пироксенит).                        

             Классификация пород по условиям  образования:

- интрузивные (глубинные);

- эффузивные (поверхностные).

             Каждой интрузивной магматической породе соответствует эффузивный аналог с таким же химическим составом.

          Главные породообразующие минералы магматических пород - это минералы класса силикатов и  кварц из класса окислов.

 

Интрузивные породы

         Эти породы формируются внутри земной коры в условиях высокого давления и медленного равномерного остывания магмы.

1 Структура -  полнокристаллическая, т.е. все минералы находятся в кристаллическом состоянии.

По размеру минеральных зерен различают следующие структуры:

афанитовая - отдельные зерна неразличимы;

мелкозернистая - зерна   менее 1 мм;

среднезернистая - зерна  от 1мм до 5 мм;

крупнозернистая - зерна более 5 мм.

               По относительному размеру минеральных зёрен структуры: равномернозернистая и  неравномернозернистая.

2 Текстура - массивная, т.е. минеральные зерна распределены в породе более или менее равномерно, без какой-либо ориентировки.

 

Эффузивные  породы

          Они образуются при излиянии магмы (лавы) на поверхность Земли при низких давлениях и температурах.

          1 Структуры пород:

неполнокристаллическая - до 25%  минералов находится в аморфном состоянии;

порфировая - на фоне нераскристаллизованной (скрытокристаллической) массы хорошо выделяются отдельные минеральные зерна, является  разновидностью неполнокристаллической;

стекловатая - минералы в породе находятся в аморфном  состоянии, в виде стекловатой массы. 

         2 Текстуры пород: пористая, массивная, флюидальная (течения).

 

6  Осадочные горные породы: происхождение, классификация,

структура, текстура и минеральный  состав

          Состав, строение, состояние и свойства осадочных пород формируются при геологических процессах, совокупность которых называется литогенез.

          Стадии литогенеза:

гипергенез - разрушение пород, образование обломков пород и минералов;

седиментогенез - перенос и отложение материала, образование осадка;

диагенез - превращение осадка в осадочную породу;

эпигенез -(ката- и метагенез) изменения осадочной породы и образование метаморфической породы.

            Классификация осадочных пород по условиям образования:

- обломочные;

- химические (хемогенные);

- органогенные;

- вулканогенные (пирокластические).

            

Обломочные осадочные породы

          Обломочные породы   образуются    при    разрушении   пород   и минералов различного происхождения при экзогенных процессах.

         1 Структура обломочных пород определяется размером и формой обломков, наличием или отсутствием цемента между обломками.

          Классификации пород по структуре:

- по размеру обломков:

крупнообломочная   2…200 мм и  > 200 мм;

среднеобломочная   2…0,05 мм;

мелкообломочная     0,05…0,005 мм;

тонкодисперсная   < 0,005 мм.

- по форме обломков:

 окатанная и угловатая.

- по наличию минерального цемента:

 рыхлые и сцементированные.

              Для сцементированных обломочных пород выделяют следующие типы цемента:

- по количеству и способу цементации обломков:

базальный - цемента много, обломочные частицы не соприкасаются друг            с другом;

поровый - цемент заполняет поры в породе;

контактный - цемента мало и присутствует он на контакте частиц.                     

- по минеральному составу: глинистый (каолинит), карбонатный (кальцит, доломит), кремнистый (опал, кварц), железистый (окислы и гидроокислы железа).

          2 Текстура обломочных пород:

- слоистая текстура определяется  расположением слоев пород в массиве при природном залегании;

- массивная текстура характеризуется расположением обломков внутри слоев;

- пористая текстура обуславливается наличием пор в породе.

          3Минералого-петрографический состав пород определяется составом исходных пород и минералов.

 

Химические (хемогенные) и органогенные осадочные породы

         Эти породы образуются в результате  осаждения в водной среде химических  осадков и накопления и преобразования  остатков жизнедеятельности организмов  и растений.

          Классификация  пород по химическому составу:

- карбонатные;

- кремнистые;

- галоидные;

- сульфатные.                                                                                

               1 Структура пород:

для хемогенных пород - кристаллически-зернистая;                 

для органогенных пород - органотипная, т.е. порода состоит из целых и обломков раковин, скелетов организмов, соединенных между собой минеральным веществом.

              2 Текстура пород: слоистая и пористая.

           3 Главные породообразующие минералы пород: кальцит, опал, глинистые минералы, гипс и галит.

 

                                          Вулканогенные  породы

          Вулканогенные породы образуются в результате выпадения из воздушной среды продуктов извержения вулканов.

          1Структура пород: по размеру обломков - средне- и мелкообломочная, тонкодисперсная по наличию цемента - рыхлая и сцементированная.                                                                                                  

           2 Текстура пород - слоистая и пористая.

          3 Минералого-петрографический состав пород - продукты вулканической деятельности (стекло, лава, пепел, кристаллы минералов).

 

7 Метаморфические горные породы:

классификация, структура, текстура и  минеральный состав

          Метаморфические горные породы образуются в результате преобразования ранее существовавших осадочных и магматических горных пород под воздействием высоких температур и давлений.

          1 Структура пород – полнокристаллическая.

          По размеру минеральных зерен  выделяют следующие структуры:

 мелкокристаллическая - зерна менее 0,25 мм;

среднекристаллическая  зерна от 0,25 мм до 1 мм;

крупнокристаллическая - зерна более 1 мм.       

          2 Текстура пород:

сланцеватая - определяется параллельным расположением минералов чешуйчатого,  листоватого, пластинчатого и  таблитчатого габитуса;

полосчатая - чередуются полосы различного минерального состава и окраски;

плойчатая - в породе присутствуют мелкие складки;

массивная - закономерности в расположении минералов отсутствуют.

          3 Главные породообразующие минералы пород: кварц, полевые шпаты, биотит, мусковит, роговая обманка, авгит, кальцит, тальк, серицит и хлорит.                                                                                                             

 

5 Основные генетические типы  отложений четвертичного возраста

          Отложения, образовавшиеся в соответствии  с геохронологией развития Земли, в течение четвертичного периода кайнозойской эры называют четвертичными. Они являются самыми молодыми по возрасту отложениями (абс. возраст 1,5…2 млн. лет).

        Четвертичные   отложения -   осадочные по   происхождению. Этими отложениями представлен верхний слой земной  коры (осадочный чехол), который является объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

          Необходимость выделения генетических  типов четвертичных отложений  обусловлена тем, что каждый  генетический тип имеет определенный  литологический (вещественный) состав,  условия залегания и физико-механические  свойства.      

          Для обозначения каждого генетического  типа четвертичных отложений  применяют буквенный индекс, который  ставится перед индексом четвертичного  периода:  например, aQ₂ - аллювиальные  среднечетвертичные  отложения.

Основные  генетические типы четвертичных отложений:

         1 Аллювиальные отложения aQ - образуются при переносе и отложении частиц пород размытых рекой. Частицы пород переносятся на большие расстояния и откладываются в местах, где уменьшается скорость течения.

         Отложения: пойменный аллювий - песчаные и глинистые отложения; старичный аллювий - илы, торфы; пойменный аллювий - гравий, пески от крупных до мелких.

         2 Элювиальные  отложения  eQ - отложения, образовавшиеся из оставшихся на месте первоначального залегания пород, которые подверглись разрушению при процессе  выветривания.

         Отложения представлены исходными породами и имеют зональное строение: зона полного дробления пород; щебенистая зона; глыбовая зона; монолитная зона.

         3   Делювиальные  отложения  dQ - это отложения, перемещенные вниз по склону в процессе плоскостного смыва при выпадении атмосферных осадков.

          Отложения: суглинки и супеси.

         4  Эоловые отложения   vQ  образуются в результате разрушения и  переноса пород при геологической деятельности ветра.

          Отложения: пески, лессы и лессовидные грунты.

          5 Ледниковые  (гляциальные) отложения gQ  -  образуются при передвижении ледников, которые при своем движении вспахивают и истирают поверхность земной коры.

          Отложения  называются морены. Они представлены глинами и суглинками с включениями гравия, щебня и валунов или глинистыми и чистыми песками с включениями гравия, щебня и валунов.

          6 Водноледниковые отложения   fQ - образуются в результате размыва талыми водами ледника отложений  морен.

          Отложения: глины и мелкие пески. 

          7   Морские отложения   mQ  - образуются при геологической деятельности моря.

          Отложения: галька, гравий, пески, глины, илы, доломиты, бокситы, фосфориты, марганцевые и железные руды.

          8 Озерные отложения lQ - образуются при геологической деятельности озера, аналогичной морю.

          Отложения: сапропель, натриевые и калиевые соли, гипс, кальцит.

          9   Болотные   отложения  hQ  - образуются при геологической деятельности болот. Отложения: торфы.