Магматические, осадочные и метаморфические породы

Базальты (эффузивные породы). Название происходит от места добычи - камень из Базена в Сирии. Эффузивный аналог габбро. Цвет изменяется от темно-серого до черного. Структура скрытокристаллическая, мелкозернистая; текстура массивная, иногда пористая. Излом ровный, шероховатый. Залегают в виде покровов, потоков и куполов. Форма отдельностей столбчатая, шестигранная, реже пластовая (Сибирская платформа). Используются базальты как дорожный, строительный и кислотостойкий материал. Основное сырье для каменнолитейной промышленности. Из них отливают облицовочную плитку, лестничные марши, плиты. Изделия кислото-щелочестойкие, по прочности не уступают стали и не проводят электрический ток.

Диабазы (полуглубинный аналог габбро). Название получили от греческого слова «диабас» - расщепляющийся. Окраска темно-зеленая, черная. В состав входят плагиоклазы и авгит. Структура мелкозернистая, может быть и порфировая. В качестве вкраплений встречаются удлиненные кристаллы плагиоклаза или авгита. Текстура массивная, плотная. Залегают в виде даек, интрузивных залежей, покровов. Прочность до 200 МПа, устойчивы к выветриванию. Применяются как строительный материал (щебень), брусчатка для мощения улиц и в каменнолитейной промышленности. 

 

2.4. Ультраосновные породы 

 

Породы этой группы существенно состоят из пироксенов, оливина и реже амфиболов, хромита и железных руд. В качестве второстепенных составных частей могут присутствовать биотит, шпинели, изредка корунд. Представлены в основном глубинными горными породами: дунитами (оливин с хромитом), перидотитами (оливин), пироксенитами (пироксен) и горнблендитами (амфиболы). К этим породам приурочены месторождения хрома, с ними генетически связаны платина, иридий, осьмий и др. В гидротермальных условиях образуются месторождения асбеста, талька и магнезита.

Дуниты (интрузивные породы). Название связано с горой Дун в Новой Зеландии. Окраска темнооливко-зеленая до черной. Состоят почти исключительно из оливина. Структура среднезернистая, текстура массивная. Формы залегания - донные части лакколитов, дайки, жилы. Используются для изготовления огнеупорных кирпичей. К этим породам относятся алмазоносные породы Южной Африки - кимберлиты. Тяжелая порода, в виде цилиндрических трубок, иногда 1 км в поперечнике, состоящая из оливина, ильменита, флогопита, серпентина и кальцита. 

 

2.5. Пирокластические или вулканогенно-обломочные породы 

 

Образование этих пород связано с вулканической деятельностью и экзогенными процессами. К ним относятся вулканический пепел, песок, лапилли, вулканические бомбы, вулканические туфы и вулканические брекчии.

Вулканические туфы (эффузивные породы). Состоят из спекшегося или сцементированного пепла и песка. Структура некристаллическая, текстура пористая. Пепел и песок могут накапливаться на суше и в воде, куда они сносятся текущими водами и затем откладываются. Цвет их различный: серый, розовый, коричневый, черный.

Туфы по размеру частиц могут быть пепловыми, зернистыми, лапиллиевыми и с обломками более 30 мм называются вулканическими брекчиями, по химическому составу - базальтовыми, диабазовыми, трахитовыми и т.д. Туфы используются как облицовочный и теплоизоляционный морозостойкий материал, легкий наполнитель, цементное сырье.

3. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ 

 

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов физического и химического выветривания ранее существовавших горных пород, а также из химических и органических осадков. Мощность их колеблется от нескольких дециметров до сотен метров, а в прогибах земной коры (геосинклиналях) достигает нескольких километров. Образование осадочных горных пород происходит по схеме: разрушение → перенос → накопление (осаждение) → диагенез (образование горной породы).

По месту образования осадочные горные породы подразделяются на континентальные, морские и лагунные; по способу образования делятся на обломочные, глинистые, химические и органогенные. Породы химического и органического происхождения часто тесно связаны между собой и образуют группу биохимических пород.

Осадочные горные породы имеют специфические виды структуры и текстуры. Из структур выделяют:

1. Оолитовая - характерна тем, что в плотной массе встречаются шарики более менее округлой формы. Такую структуру часто имеют бокситы.

2. Плотная - характерна для яшмы, зерна неразличимы.

3. Землистая - породы с такой структурой напоминают рыхлую почву, растираются пальцами. К ним относятся глина, мел, мергель, лесс.

4. Обломочная - представляет собой породы состоящие из обломков, которые сцементированы плотной массой. Это конгломерат, брекчия, песчаник.

Из текстур выделяются:

1. Беспорядочная - материал расположен без всякого порядка, как бы перемешан (конгломерат).

2. Слоистая - порода состоит как бы из слоев минерала (мергель).

3. Листоватая - порода разделяется на тонкие пластины (глинистые). 

 

3.1. Обломочные породы (кластические)  

 

Обломочные породы состоят из продуктов непосредственного разрушения исходных пород. Они могут быть рыхлыми или сцементированными. Классификация обломочных горных пород зависит от величины и формы обломков (таблица 2). 

 

Классификация обломочных пород 

 

Размер обломков в мм	Наименование породы
	окатанные обломки	неокатанные обломки
больше 1000	крупные валуны	глыбы
100-1000	валуны	камни или мелкие глыбы
10-100	галька	щебень
2-10	гравий	дресва

 

 

По величине обломков выделяют следующие классы этих пород:

1. крупнообломочные породы, или псефиты (в переводе с греческого «псефос» - камешек), диаметр обломков более 2 мм;

2. среднеобломочные породы, или псаммиты («псаммос», греч. - песок), диаметр обломков от 0,05 мм до 2 мм;

3. мелкообломочные (пылеватые) породы, или алевриты («алеврон», греч. - мука), диаметр обломков 0,05-0,005 мм.

Крупнообломочные породы (псефиты) состоят из обломков различного петрографического и минералогического состава размером от 2мм до нескольких метров в диаметре.

Неокатанные угловатые обломки (глыбы, щебень, дресва) образуются при механическом разрушении пород и называются элювием. Они часто накапливаются у подножий горных склонов.

Окатанные обломки горных пород (валуны, галька, гравий) встречаются среди аллювиальных отложений, широко распространены среди ледниковых и водно-ледниковых наносов.

Щебень и дресва, сцементированные природными цементами, называются брекчиями. Сцементированные окатанные обломки (галечник, гравий), называются конгломератами. В качестве природных цементов выступают глинистые, карбонатные, кремнистые, железистые соединения.

Среднеобломочные породы (псаммиты) в рыхлом состоянии называются песками. В зависимости от размера зерен пески подразделяются на грубозернистые (1-2 мм), крупнозернистые (0,5-1 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм) и мелкозернистые (0,05-0,25 мм).

Если пески состоят из одного минерала, то они называются мономинеральными (кварцевые пески); из двух - олигомиктовые (кварцево-глауконитовые); из трех - полимиктовые (аркозовые пески из кварца, полевого шпата и слюды).

Сцементированные пески называются песчаниками. В зависимости от состава цемента различают песчаники глинистые, известковатые, железистые, кремнистые. Наибольшую прочность имеют кремнистые песчаники, состоящие их кварцевых зерен. Глинистые песчаники легко размокают. Цвет песков и песчаников зависит от цвета минеральных зерен и цвета цементирующего вещества.

Мелкообломочные породы (алевриты) с размеров зерен от 0,005 до 0,05 мм представляют собой тонкозернистые пылевидные породы морского, речного, водно-ледникового и эолового происхождения. Представителями алевритовых пород являются лессы, покровные пылеватые суглинки и супеси. Сцементированные алевриты, преимущественно известковистым и кремнистым цементом, называются алевролитами. Они слабо размокают в воде и являются полускальными породами.

Глинистые породы (пелиты). «Пэлес» в переводы с греческого - глина. Пелиты состоят из частиц размером менее 0,005 мм. Типичным представителем этих пород является глина, которая во влажном состоянии пластична, при высыхании твердеет и при обжиге приобретает твердость камня.

В их состав входят глинистые минералы каолинит, монтмориллонит, а также кварц, полевые шпаты, слюды, гидрослюды, халцедон, опал, гидроокислы железа. Каолинитовые глины имеют белый цвет и образуют глинистые породы каолиниты.

Каолинит (каолин) - глинистая порода с землистой структурой, пористой или листоватой текстурой. Твердость 1, жадно поглощает воду.

К этим породам относят также и бокситы, хотя их иногда причисляют и к окислам алюминия.

Боксит (Al2O3×nH2O) - горная порода осадочного происхождения. структура аморфная, землистая, часто оолитовая (состоит из мелких шариков концентрически скорлуповатого строения).

Каолиниты и монтмориллониты относятся к жирным глинам, а примеси кварца, халцедона, опала, окислов железа делают глину тощей. Глины, состоящие из каолинита, гидратов окиси алюминия и слюды, называются огнеупорными (температура плавления около 1700°С). Монтмориллонитовые глины обладают высокой поглотительной способностью.

Плотные дегидротизированные и сцементированные чаще всего кремнеземом глинистые породы, не размокающие в воде, называются аргиллитами.

В природе часто встречаются смешанные песчано-глинистые породы, которые называют супесями и суглинками. Супеси содержат от 10 до 20% глинистых частиц, а суглинки - от 20 до 50%. 

 

3.2. Химические осадочные породы  

 

Химические осадочные породы образовались в результате выпадения солей из водных растворов или в результате различных химических реакций в земной коре. По химическому составу среди этих пород принято выделять карбонатные, галоидные, сульфатные, кремнистые, железистые и фосфатные. К карбонатным породам относятся известняки, доломиты, мергели и известковые туфы.

Известняки химического происхождения не менее чем органогенные состоят из кальцита выпавшего из воды. Известняки химического происхождения встречаются часто, но их трудно отличить от других разновидностей, особенно после перекристаллизации. Структура кристаллически-зернистая, текстура массивная, слоистая. Окраска различная, часто белая, с примесями желтоватая, серая различных оттенков. Бурно вскипают с HCl.

Типичными представителями известняков химического происхождения являются известковые туфы (травертины), образующиеся на суше в результате выпадения извести из вод некоторых источников. Они обычно светло-серого цвета, пористого строения.

По условиям образования различают пресноводные известняки, залегающие среди континентальных песчано-глинистых отложений, известняки солоноватых бассейнов и морские известняки. Они широко применяются в строительстве, при производстве вяжущих материалов, в металлургии, в полиграфическом производстве, в сельском хозяйстве.

Доломиты. К доломитам относятся карбонатные осадочные породы, состоящие не менее чем на 90% из минерала доломита. Для доломитов характерна примесь минералов (кальцит, гипс, флюорит, магнезит, окислы железа, кремнезем и др.), выпавших из раствора при образовании осадка или в процессе диагенеза. Окраска доломитов светлая с сероватыми, желтоватыми, красноватыми и зеленоватыми оттенками. Структура кристаллически-зернистая, текстура массивная иногда пористая. Доломиты тверже известняка. Прочность 120-130 МПа, твердость 3,5-4, блеск стеклянный. Не вскипают бурно с HCl, а только в порошке.

Добываются на Урале, Кавказе и в Забайкалье. Применяются при производстве цементов, в стекольной и керамической промышленности, при изготовлении огнеупорных изделий, в качестве флюса в черной металлургии, для получения магния и для изготовления бута, щебня и облицовочного камня.

Мергель. К мергелям относятся осадочные горные породы, переходные от известняков и доломитов к глинистым породам. Они содержат от 30 до 50 % глинистых частиц. Цвет серый, белый, коричневато-желтый. Текстура часто слоистая, иногда массивная, структура тонкозернистая. Вскипает под действием HCl, если на него подышать, то пахнет глиной.

Используются мергели как цементное сырье, для некоторых разностей требуется лишь обжиг и последующий размол. 

 

3.3. Галоидные породы 

 

Галоидные породы представляют собой типичные химические осадки. Выпадение их из растворов происходит в замкнутых водных бассейнах, мелководных заливах и соляных лагунах вследствие интенсивного испарения. К ним относятся каменная соль, карналлит, сильвинит и др.

Каменная соль или галит (NaCl). Осадочные пласты каменной соли достигают мощности 10-15 м. Добывается каменная соль в Соликамске, Оренбурге и на Донбассе. В сложных соленых толщах нижние горизонты сложены ангидритовой породой, выше следует горизонт каменной соли, а зона калийных и калийно-магниевых солей располагается в верхних частях разреза, иногда перекрываясь каменной солью.