Полезные ископаемые по происхождению осадочные магматические метаморфические
Горная порода характеризуется как агрегат либо масса, состоящие из одного или нескольких продуктов видов минеральных веществ. Вещество может быть как мягким и рыхлым, так и консолидированным, твердым. Из горных пород различной массы и консистенции слагается земная кора. Изучением горных пород занимается наука петрография. Термин «горные породы» существует с 1798 года, он были предложен русским минерологом Василием Севергиным.
Виды горных пород
Магматические породы
Магматические горные породы, которые также называют магматитами, представляют собой конечный продукт деятельности вулканов (магматической деятельности). В процессе перехода расплавленной магмы в твердое состояние вещество кристаллизуется. Такие породы образуют геологические тела, обладающие разной массой и формой. Магматиты характеризуются различной структурой и составом, на этом и основывается их классификация.
Согласно классификации магматических пород по застыванию выделяют три их класса: вулканические, плутонические и гипабиссальные. Также данные породы подразделяются на отряды, подотряды, виды, семейства и разновидности. Причем разновидности ничем точно не регламентируются, и выделяются учеными лишь при необходимости.
В зависимости от того, на какой глубине происходит затвердевания магматической массы, выделяют три группы пород. Магматические породы также классифицируются по уровню залегания на:
- Эффузивные
- Интрузивные
- Плутонические
Плутоническими называют породы, которые частично либо полностью образованы в нижнем слое земной коры. К таким породам относится, например, гранит, из которого сложены горные образования, расположенные на итальянском острове Сардиния.
Наиболее распространенными образцами эффузивных образований являются базальтовые плато – горизонтально расположенные базальтовые слои различной плотности и толщины. Эффузивными образованиями также являются натеки лавы, сформированные из вытекшей на поверхность магматической массы.
Интрузивные образования, которые иногда называют «плутоническими» или «плутонами», отличаются темной окраской, и характерной геометрией. Среди них различают батолиты — крупные плутоны, дайки – образования, имеющие трубчатую структуру и тонкие образования большой протяженности – жилы.
Кристаллы магматических пород и их размеры
Кристаллы данных пород могут иметь различные размеры и структуру. Некоторые из них можно увидеть невооруженным взглядом, мелкие же кристаллы можно обнаружить лишь при помощи специальных оптических приборов.
Структуру крупных кристаллов – тех, которые можно рассмотреть без приборов, называют фанеритовой. Образуются кристаллы с такой структурой в результате прогрессивного постепенного остывания магмы. Характерна для плутонов. Структура, которую можно изучить лишь с использованием микроскопа или лупы, называется афанитовой. Она являются характерной для гипабиссальных и вулканических пород. Образуется в результате стремительного остывания магматической массы.
Степень кристаллизации
Во многих магматических породах наблюдается присутствие (в различных соотношениях), как кристаллов, так и стекла, которое относится к некристаллическим веществам. Такие горные породы стеклокристаллическими. Но есть и породы, которые на 100% состоят из кристаллов. Их называют полнокристаллическими. Породы, состоящие исключительно из некристаллического вещества называют стекловатыми.
Полнокристаллические горные породы, как правило, являются плутоническими. Пример – монцонит. Стекловатые породы чаще всего имеют вулканическое происхождение, как, например, обсидиан. Интересно, что чем выше в породе содержание стекла, тем стремительнее остывала при ее образовании магма.
Магматические горные породы имеют разный минеральный состав. Среди них выделяют две основные группы: акцессорные минералы и породообразующие минералы. Как следует из называния, породообразующие минералы составляют большую часть горной породы. Акцессорные при этом составляют, как правило, всего 1-1,5% объема. Однако акцессорные минералы (в различных, часто минимальных количествах) присутствуют в составе породы всегда. Наиболее известные, часто встречающиеся акцессорные минералы это титанит, хромит, монацит, апатит, циркон.
Особенности состава магматических пород
Магматические породы обладают рядом характерных особенностей. Нормальный ряд пород характеризуется присутствием в составе полевых шпатов и кварца. Также для них характерно отсутствие темноцветных щелочных минералов и фоидов. Состав полевых шпатов характеризует состав магматической породы. Например, базиты содержат полевые шпаты, богатые кальцием, а кислые магматиты содержат богатые натрием плагиоклазы. Для кислых пород наиболее характерно присутствием минерала кварца.
Связь между составом и цветом магматических пород
Породообразующие минералы, которые богаты кремнием, как правило, имеют светлой окраской. Соответственно, чем больше в породе кремнозема, тем она светлее. Темноцветные материалы, содержащиеся в горной породе, подсчитывают в объемных процентах. Общий процент содержание называют цветным числом. Обоснованное предположение о составе горной породы можно сделать в результате визуального осмотра, основывающегося на подсчете цветного числа, определением структуры и текстуры. На основании этих сведений вывод о составе породы могут сделать не только ученые геологи, но и любители камня.
Метаморфические породы
Метаморфические горные породы — породы, образованные в результате процесса под называнием метаморфизмом. Процесс характеризуется изменения структуры горных пород под воздействием высоких температур давления.
Земная кора постоянно находится в движении, таким образом, осадочные и магматические породы подвергаются высокому давлению, воздействию высоких температур, а также воздействию растворов воды и газа. Под воздействием всех перечисленных факторов осадочные т магматические породы изменяются, образуются метаморфические породы.
Классификация метаморфизма
Существует несколько видов классификации процессов метаморфизма. Наиболее точная классификация приведена ниже. Метаморфизм бывает:
- ударный (импактный);
- дислокационный;
- гидратации;
- погружения;
- нагревания.
Метаморфизм нагревания характеризуется циркуляцией водных растворов и увеличение давления.
Импактный метаморфизм – процесс, происходящий в результате падения метеоритов и мощных эндогенных взрывов.
Дислокационный метаморфизм характеризуется процессами тектонической деформации.
Изменения, которые происходят в результате нагревания, называют метаморфизмом нагревания.
В ходе взаимодействия водных растворов с горными породами происходит процесс, который называется метаморфизмом гидратации.
Метаморфические породы – формы залегания
Выше описано, что метаморфические горные породы образуются в ходе изменения магматических и осадочных пород. Вследствие этого формы залегания образующихся пород обычно совпадают с формами залегания исходных пород.
Если порода образовывалась в результате метаморфизма осадочных пород, то для них характерна пластовая форма. Если метаморфизму подвергалась магматическая порода, характерно залегание в виде покровов или интрузий.
От того, какого типа порода подвергалась изменению, зависит их название. Так, если изменялась осадочная порода, она получает приставку пара-. Если же она образована из магматической породы – то получает приставку орто-. Примеры – ортогнейсы и парагнейсы.
Метаморфические породы и их текстуры
Существует семь разновидностей текстур:
- катакластическая;
- плойчатая;
- миндалекаменная;
- полосчатая;
- массивная;
- сланцевая;
- пятнистая.
Раздробление и деформация характерны для катакластической текстуры. Сланцевая текстура характеризуется большим распространением пластинчатых, чешуйчатых и листоватых минералов. Плойчатая текстура характеризуется наличием мелких складок, появляющихся под воздействием давления. Если породы чередуются по минеральному составу, то такая текстура называется полосчатой. Массивная текстура характеризуется отсутствием ориентировки минералов, из которых образована порода. Для миндалекаменной текстуры характерны агрегаты овальной и округлой форм.
Осадочные породы
Осадочные горные породы характерны для поверхностных слоев земной коры. Осадочными породами покрыто более трех четвертей поверхности суши. Данные породы существуют и образуются в результате различных процессов, таких, как выветривание, выпадение из воды осадка (химического и механического), жизнедеятельности организмов, разрушения пород.
Причем, образовываться такие породы могут как в результате одного из перечисленных процессов, так и в результате всех перечисленных факторов.
Основным исходным материалом при образовании осадочных пород служат образовавшиеся за счет разрушения ранее существовавших минералов минеральные вещества. Также материалом служат остатки всех типов пород — как магматических, так и метаморфозных и осадочных. Наука, изучающая осадочные горные породы носит название литология.
Именно в осадочных горных породах очень хорошо сохранились остатки вымерших организмов. По этим остаткам ученые успешно отслеживают и изучают историю развития планеты.
Именно из осадков образуются две крупные группы ОГН – механогенные и хемогенные. Механогенная группа включает в себя обломочные породы и глины. Осадочные породы образуются, в основном, в водных бассейнах, в приповерхностной части планеты и ее поверхности.
Основной и главной частью механогенных пород являются обломочные породы. Интересно, что до сих пор в науке отсутствует конкретное точное определение, что же означает «обломок». То же относится и к гальке, все существующие на сегодняшний день определения не являются точными.
Осадочные породы – самый распространенный на планете класс пород. Когда наука под названием литология только появилась, термин «осадочные породы» подразумевал обломки минералов и пород, а также их окатанные зерна. Однако на данный момент и этот термин также не является точным, потому что окатыши, например, обломками в прямом смысле этого слова не являются.
Генезис ОГП
Осадочные горные породы разделяются на три группы. Интересно, что термин ОГП объединяет три группы образований, которые практически не имеют существенных общих свойств. Исходя из этого и еще нескольких факторов, некоторые ученые считают, что СА термин ОГП является неточным определением и архаизмом. Это мнение также основывается на том, что, например, если скелеты планктонов можно отнести к «осадкам», то скелеты колониальных и донных кораллов уже точно к этой категории отнести нельзя. Таким образом, хотя они и есть в составе ОГП, но «осадками» не являются.
Классификация ОГП
Классифицируются осадочные породы по условиям и механизму образования (генезису). Эта классификация достаточно проста и состоит из четырех категорий:
- хемогенные;
- органогенные;
- смешанные;
- осадочные.
Катагинез осадочных пород
Стадия, на которой в осадочных породах происходят существенные изменения, называется катагинезом. Основные факторы, вследствии которых происходят такие изменения это вода (а также растворенные в воде компоненты газа и соли), давление, ультрафиолетовое излучение. Интенсивность изменений зависит от физических свойств пород и их состава.
Метагинез ОГП
Метагинезом осадочных пород называется стадия, на которой уплотнение пород достигает максимальных величин. На процесс метагинеза влияют те же факторы, что и на процесс катагинеза. Отличительная особенность одна – метагинез происходит при более высоких температурах (от 200 до 300 градусов Цельсия).
Кристалл — твёрдое тело, имеющее от природы форму правильного многогранника.
Минералы — природные вещества преимущественно кристаллического строения с разным составом, свойствами и внешними признаками.
Минералы различаются по таким признакам:
- цвет;
- твёрдость;
- блеск;
- прозрачность;
- плотность.
Минералы образовались и продолжают образовываться как в глубоких слоях земной коры, так и на её поверхности.
Людям известно около 3000 минералов. Большинство из них встречаются редко. К редким минералам относятся алмаз, самородная платина, самородное серебро, графит.
Широко распространённых минералов, из которых в основном состоят горные породы, всего несколько десятков. больше всего на Земле полевых шпатов, кварца, слюд.
цвета в названиях минералов
Интересные факты из мира минералов
Полевые шпаты
Полевыми эти минералы названы из-за их повсеместного распространения: у реки, в поле, в горах. Шпатами (от нем. «раскалываться») раньше называли минералы, способные раскалываться на
почти прямоугольные обломки с ровными поверхностями. Среди многочисленных представителей группы полевых шпатов наибольшее значение в качестве породообразующих минералов имеют
ортоклаз (чаще всего светло-розового цвета) и микроклин (обычно беловато-серого цвета). Они входят в состав
гранитов, сиенитов и других распространённых горных пород. Если расколоть ортоклаз, то угол между образовавшимися поверхностями будет равен 90°. Это свойство отражено и в названии
минерала, которое состоит из двух греческих слов: «ортос» — прямой и «клазис» — расщепление.
Кварц
Этот минерал знаком всем с детства. Если не кристаллы, то хотя бы крупинки его можно обнаружить повсюду: во многих горных породах (гранит), в почве (песок), на дороге и даже в домашней
пыли. Кварц достаточно твёрдый минерал. При сжатии в определённом направлении он электризуется, и это является едва ли не самым важным его свойством, которое сделало кварц незаменимым в
радиотехнике и электронике. Кварц имеет более 200 разновидностей.
Прежде всего это халцедон (к халцедонам также относят оникс и агат) — скрыто-кристаллическая разновидность кварца и опал —
некристаллическая разновидность кварца.
Кристаллическими разновидностями кварца являются горный хрусталь (бесцветный), аметист (фиолетовый), морион (чёрный),
раухтопаз (дымчатый), цитрин (жёлтый), авантюрин (с включениями минерала гематита) и др.
Лабрадор
Впервые этот необычный камень («огненный камень») обнаружили в конце XVIII века на полуострове Лабрадор у восточных берегов Северной Америки, где его носили как украшение эскимосские
вожди. В 1770 году его привезли в Европу и по месту находки назвали лабрадором. Лабрадор имеет потрясающий цвет: иссиня-чёрный камень при изменении угла зрения переливается малиновыми,
зелёными, лазурными оттенками. Этот удивительный эффект воспринимается как переливающееся сияние. Игра камня очаровала самое изысканное общество: лионские ткачи создали в его честь
переливчатый шёлк, а ювелиры изготавливали из лабрадора броши, вставки в кольца, табакерки.
Мусковит
Мусковит наиболее часто встречающаяся в природе разновидность слюды. В тонких пластинках это бесцветный минерал. В более крупных кристаллах в зависимости от примесей мусковит
приобретает серый, розоватый, желтоватый или зеленоватый оттенок. В давние времена мусковит вывозился в Европу под названием «московское стекло». В честь России, которая в ту пору
называлась Московией, минерал и получил своё название. Необыкновенный камень стоил дорого и, его использовали как оконное стекло для украшения лишь царских и боярских теремов.
Сейчас слюду применяют как электроизоляционный материал с ценными механическими и тепловыми качествами.
Гранаты — большое семейство минералов с очень широким спектром окраски: от жёлтого и зелёного до фиолетово-красного. Своё название минералы получили от латинского слова
«гранатус», что означает «зернистый». И на самом деле кристаллы гранатов похожи на зёрнышки одноимённого плода. Они имеют множество граней, количество которых может достигать до
72. Из граната делают не только ювелирные изделия. Из него изготавливают гранатовую бумагу и порошок, которыми шлифуют кожу, твёрдые породы дерева, зеркальные стёкла.
Графит
Название своё этот минерал получил от латинского слова «графо» — пишу. Этот чёрный мягкий минерал легко оставляет черту на бумаге. Благодаря этому свойству графит используют в
качестве грифеля в простых карандашах. Графит может образовываться из угля под воздействием высокой температуры и высокого давления при метаморфизме горных пород.
Кимберлиты являются одним из коренных источников алмазов. Названа так в честь города Кимберли в Южной Африке, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 г), что
вызвало Алмазную лихорадку. Примерно 3—4 % кимберлитов являются алмазоносными. Наиболее распространены алмазоносные кимберлиты на Сибирской (Якутия) и Африканской (Южная и
Центральная Африка) платформах
По условиям образования все горные породы делятся на три большие группы:
- метаморфические
- магматические
- осадочные
Горные породы — это природные тела, состоящие из одного и или нескольких минералов.
Земная кора — источник разнообразных полезных ископаемых.
Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые использует человек.
Магма образуется на глубине от 10 до 200 км. Её температура — более 1500°С.
Магма — это расплавленное вещество мантии или земной коры, насыщенное газами и парами воды.
Лава — это застывшая магма потерявшая газы.
Магматические породы состоят из кристаллов минералов. Чем быстрее застывает магма, тем кристаллы меньше. При очень быстром застывании магмы кристаллы не образуются.
С магматическими горными породами связано большинство месторождений руд различных металлов.
Кристаллы минералов в горной породе могут быть разного размера. Во многих породах их можно рассмотреть только под микроскопом.
Кристаллы минералов соединяются между собой с различной прочностью. Поэтому одни горные породы твёрдые и монолитные, другие — пористые и лёгкие, третьи — рыхлые и сыпучие. Плотные — достаточно прочные камни, например гранит, известняк, мрамор, гнейс,
базальт. Рыхлые — породы, которые рассыпаются или легко разламываются. Это глина, песок, торф,
мел. Состав минералов в горной породе и прочность их соединения зависят от условий, в которых данная порода образовалась.
Двигаясь к поверхности Земли, магма по пути внедряется в вышележащие слои и изливается на поверхность в виде лавы. При этом магма может застывать как на глубине, так и на поверхности Земли.
Даже на небольшой глубине давление горных пород настолько велико, что там не может существовать никаких пустот. Возникновение даже самой небольшой трещины приводит к тому, что магма устремляется
в эту трещину, силой своего давления раздвигает её стенки и продвигается вверх. В связи с этим породы, которые формируются из застывшей магмы, образуют тела самой разнообразной формы: в
виде гигантских капель, грибов, прожилок и т. д.
Самая распространённая глубинная магматическая горная порода — гранит. Он образуется на большой глубине, где застывание магмы
идёт долго. Цвет гранита изменяется в зависимости от цвета полевых шпатов, входящих в его состав.
Излившись на поверхность суши или дно океанов, лава очень быстро застывает. Из неё образуются излившиеся (вулканические) магматические горные породы, например базальты. Базальты имеют тёмно-серый или чёрный цвет и высокую плотность.
Осадочные горные породы образуются путём осаждения и накопления минералов на поверхности земной коры. Благодаря этому они часто имеют слоистое строение.
Осадочные горные породы обломочного происхождения — породы, образованные при разрушении различных горных пород. Сложены преимущественно обломками устойчивых к
выветриванию минералов и пород.
Осадочные породы — это большая часть строительных материалов — известняк,
песок,
галька,
щебень,
глина.
В осадочных горных породах встречаются все виды ископаемого топлива —
уголь,
нефть,
природный газ, горючие сланцы,
торф.
Обломочные породы состоят из обломков пород и минералов разного размера:
- крупные метровые обломки образуют глыбы и валуны;
- сантиметровые — щебень, гальку, гравий;
- миллиметровые частицы — песок.
Обломки разного размера могут соединяться, «склеиваться» между собой. Породы в этом случае становятся монолитными и твёрдыми. Так из песка образуется песчаник.
Глинистые породы содержат очень мелкие частицы, которые в сухом состоянии образуют пыль. Однако, если глинистые породы намочить водой, частицы крепко сцепляются
друг с другом и превращаются во влажную пластичную массу. Из некоторых глин можно лепить разнообразные изделия, которые обжигают, чтобы придать им твёрдость.
Осадочные горные породы органического происхождения — горные породы, образованные из остатков растений и животных, накопившихся на дне морей,
озёр, болот.
Из скелетов и панцырей животных образуются известняк и мел.
Из растительных остатков образуются — торф, уголь. Из остатков живых организмов образуются также
нефть и природный газ.
Из растительных остатков образуются — торф, уголь. Из остатков живых организмов образуются также
нефть и природный газ.
Образование торфа из отмирающей болотной растительности происходит весьма медленно. Слой торфа в один метр образуется примерно в течение 30 — 50 лет.
Весь процесс образования угля можно разделить на два основных этапа: формирование торфа и собственно процесс преобразования торфа в уголь. Для
процесса образования угля необходимо: высокое давление, высокая температура и большой промежуток времени.
Образование нефти — весьма длительный процесс, занявший, по различным оценкам, от 50 до 350 млн лет. Живые организмы после смерти опускались на дно древних морей и заливов и покрывались илом, песком и слоями
последующих отложений. Эти отложения постепенно уплотнялись, обезвоживались и опускались все ниже. При этом давление и температура в этих отложениях увеличивались. Под воздействием анаэробных
бактерий (то есть бактерий, способных жить без доступа кислорода), из органического вещества стали образовываться углеводороды, собиравшиеся в маленькие маслянистые капельки.
Осадочные горные породы химического происхождения — горные породы, образованные из химических веществ, выпавших из воды на дно водоёмов.
метаморфические горные породы
Оказавшись на большой глубине, осадочные и магматические горные породы подвергаются воздействию высокого давления и температур,
растворов и газов, которые изменяют их свойства и строение.
Такая магматическая горная порода, как гранит, при метаморфозме превращается в гнейс. Гнейс отличается от гранита тем, что у него
кристаллы минералов ориентированы параллельно друг другу, за счёт чего порода выглядит полосатой.
Такая осадочная горная порода, как глина, в результате метаморфизма преобразуется в глинистый сланец. В отличие от глины сланец —
твёрдая слоистая порода, которая непластична и не размокает в воде.
Из известняка получается мрамор. Известняк — осадочная порода, состоящая из раковин микроскопических организмов. Мрамор — порода метаморфическая, кристаллическая, не содержащая никаких окаменевших раковин.
Кварцит — зернистая метаморфическая порода, которая образуется при метаморфизме из кварцевых песчаников.