3. Краткие сведения о горных породах
По происхождению горные породы подразделяют на три группы (Рис.2). В каждой группе можно выделить несколько подгрупп. Приводимая здесь классификация и термины несколько упрощены по сравнению с принятыми в геологии.
Рис.2. Схема классификации горных пород по происхождению
Магматические (изверженные) породы, называемые также первичными, образовались из магмы, плазменной субстанции, поднимающейся из глубин планеты. В том случае, когда магма не выходит на поверхность, процессы породообразования при охлаждении плазмы протекают в глубине земной коры, образуются глубинные породы. Породы, образовавшиеся из магмы, которая подошла близко к земной поверхности или вылилась на нее через трещины и разломы, называют излившимися плотными. К излившимся пористым (вулканогенным) относятся породы, получившиеся из продуктов, выброшенных через кратеры вулканов.
Осадочные породы вторичны по отношению к изверженным, поскольку исходным материалом для их формирования являются продукты разрушения (выветривания) магматических пород. При механическом разрушении в результате выветривания первичных пород образуются механические отложения (осадочные породы), которые могут находиться в рыхлом или в сцементированном состоянии. Природным цементом для склеивания частиц служат породообразующие или второстепенные минералы, находившиеся в начале процесса вторичного породообразования в растворенном или коллоидном состоянии. Химические осадки образуются в природе подобно осадкам в пробирке – при осаждении продуктов взаимодействия растворенных (вымытых из породы) веществ. Органические отложения (органогенные осадки) представляют собой неорганическую часть древних организмов (ракушек, водорослей).
Метаморфические породы также вторичны. Они образовались в результате метаморфизма (превращения) изверженных или осадочных пород. Метаморфизация происходит при действии высоких температур, высокого давления, горячих растворов, циркулирующих в породах. Эти факторы проявляются при тектонических процессах, когда резко меняются «условия существования» ранее образовавшихся пород. Метаморфизм состоит в существенном изменении структуры породы при неизменном (или незначительно изменившемся) химическом составе.
Ранее отмечалось, что основой идентификации горных пород является их макроструктура, видимая простым глазом или при небольшом увеличении (под лупой). В геологии различают понятия структуры и текстуры пород. Однако в европейской и американской литературе представления о структуре и текстуре взаимно противоположны, поэтому будем придерживаться одного простого термина – строение породы.
Типы строения горных пород.
1. Строение зернистое. Минералы, слагающие породу, представлены зернами, ясно различимыми простым глазом или с помощью лупы. По крупности зерна различают крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, тонкозернистые породы. Зернистые породы могут иметь равномернозернистое или неравномернозернистое строение (в последнем случае зерна имеют разные размеры). Пример зернистой породы – гранит.
2. Строение порфировое. На сплошном плотном фоне разбросаны вкрапления более или менее крупных зерен отдельных минералов. Пример – порфирит.
3. Строение обломочное (конгломератное). Обломки различной формы, величины, цвета сцементированы плотной массой. Различимы прослойки цементирующего вещества (что отличает этот тип строения от зернистого). Пример – брекчия.
4. Строение плотное – зерна неразличимы без микроскопа. Пример – яшма.
5. Строение землистое. Порода пачкает руки, растирается между пальцами. Примеры: глина, мел.
6. Строение пористое. Поры могут быть отдельными крупными (ноздреватость) – это еще не пористое строение. Основной признак пористого строения - порода легкая. Мелкие поры могут быть неразличимы без увеличения. Пример: вулканический туф.
7. Строение сланцеватое (слоистое). Сланцеватость – способность горных пород при ударе раскалываться на плитки. Куски пород в коллекции не надо раскалывать. Кусок сланцеватой породы уже имеет форму плитки. При этом с торца видны слои, слагающие породу. Примеры: сланцы, гнейсы.
8. Порода состоит из сцементированных раковин морских животных. Пример: известняк-ракушечник.
Взаимосвязь состава, структуры и свойств горных пород можно проследить по таблице 3.
В таблице указано также наиболее типичное применение горных пород в строительстве. Одни породы подвергают только механической обработке и получают природные каменные строительные материалы, другие подвергают химической переработке. Например, обжигом глины получают керамику, а из смеси глины с известняком также после обжига получается цемент.
Таблица 3.