9.Креме́нь

(праслав. *kremy, род. п. kremene; ст. слав. кремы, род. п. кремене) — минеральное образование, состоящее из кристаллического и аморфного кремнезёма (SiO₂) в осадочных горных породах. Часто окрашен окислами железа и марганца в разные цвета, с плавными переходами между ними.

Физико-химические свойства

Твердость кремня по Моосу — 7. Кремень царапает стекло.

Применение

В древности

В древности осколки кремня́ использовались для высекания огня. Древним человеком кремень использовался для изготовления оружия и бытовых предметов (наконечники стрел, кремнёвые ножи и т. д.)

В Средние века кремень широко использовался для получения огня путём высекания искр на трут с помощью двух кусков кремня, или одного кремня и куска другого материала (кремень‑пирит, кремень‑сталь).

Позже использовался в оружейном деле в колесцовых и ударных кремнёвых ружейных замках.

В настоящее время

В настоящее время применяется как сравнительно недорогой, но иногда, в случае оригинальности рисунка, довольно ценимый поделочный камень для инкрустацийи крупных вставок, а также как коллекционный материал и как составная часть художественных изделий (в полированных срезах).

Особая разновидность — чёрный кремень, имеющий такую окраску из-за присутствия незначительной примеси органического вещества. Существует устойчивое народное поверье, что такой кремень обладает особыми свойствами воздействия на воду: небольшой кусок чёрного кремня, положенный в воду, через несколько часов якобы изменяет её структуру и делает её стерильной, отчего вода долго не портится и не зацветает. Исстари кусок чёрного кремня клали в ёмкости с продуктами питания при их засолке или ином заготовлении впрок. Вместе с тем, научного подтверждения этому найти не удалось.

10.База́льт

 Основная эффузивная горная порода нормального ряда, самая распространённая из всех кайнотипных пород.

Палеотипными аналогами базальта являются диабаз и базальтовый порфирит. Интрузивными аналогами базальта являются габбро, габбро-нориты, нориты, троктолиты.

Структура и текстура

Обычно базальты это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20-25 % от массы породы. Текстура базальтов может быть плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами.

Состав

Минеральный состав. Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространённым акцессорным минералом является апатит.

Химический состав. Содержание кремнезёма (SiO₂) колеблется от 45 до 52-53 %, суммы щелочей Na₂+K₂ до 5 %,в щелочных базальтах до 7 %. Прочие оксиды могут распределяться так: TiO₂=1.8-2.3 %; Al₂O₃=14.5-17.9 %; Fe₂O₃=2.8-5.1 %; FeO=7.3-8.1 %; MnO=0.1-0.2 %; MgO=7.1-9.3 %; CaO=9.1-10.1 %; P₂O₅=0.2-0.5 %;

Вторичные изменения

Вследствие вторичных изменений исходно тёмно-серые или чёрные базальты обретают характерную зеленоватую окраску (т. н. зеленокаменное перерождение), а в больших массах проявляется характернейшая столбчатая отдельность в виде 3–7-гранных столбов. Происходят и минералогические изменения: стекло может замещается палагонитом — аморфным гелеподобным веществом зеленоватого или желтоватого цвета, состоящим преимущественно из монтмориллонита; по клинопироксену развивается актинолит; по плагиоклазу — альбит и соссюрит. В целом же самыми распространёнными из вторичных минералов по базальту являются кальцит, пренит, цеолиты.

Распространённость

Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли и на других планетах Солнечной системы. Основная масса базальтов образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплитного магматизма.

При кристаллизации по мере подъёма на поверхность Земли базальтовой магмы на глубине иногда образуются сильно дифференцированные по составу, расслоённые интрузии, в частности габбро-норитов (такие как Норильские, Садбери в Канаде и некоторые другие). В таких массивах встречаются месторождения медноникелевых руд и платиноидов.

Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учетом Сибирских траппов, 44,5 % площади территории СНГ и представляют большой интерес как сырьё. Из­вестно более 200 месторождений базальтовых пород, из них более 50 месторождений эксплуатируются. В настоящее время базальты применяются не только в строи­тельстве (щебень, штучный камень, облицовка зданий и др.) но и для производства каменного литья, петроситаллов, базальтовых волокон, сырья для получения портландцементного клинкера.

Происхождение

Базальты образуются при застывании излившегося на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава. Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.

По геодинамической природе выделяются следующие типы базальтов:

• базальты срединно-океанических хребтов (сокращенно БСОХ или MORB от mid-ocean ridge basalt)

• базальты активных континентальных окраин

• внутриплитные базальты, которые можно подразделить на континентальные и океанические базальты.

Извержение базальтов срединно-океанических хребтов — важнейший в массовом отношении процесс в верхней части Земли.

Изменения

Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается серицитом, оливин — серпентином, основная масса хлоритизируется и в результате порода приобретает зеленоватый или синеватый цвет. Особенно интенсивно изменяются базальты, изливающиеся на дне морей. Они активно взаимодействуют с водой, при этом из них выносятся и оседают многие компоненты. Этот процесс имеет большое значение для геохимического баланса некоторых элементов. Так большая часть марганца поступает в океан именно таким способом. Взаимодействие с водой кардинальным образом меняет состав морских базальтов. Это влияние можно оценить и использовать для реконструкций условий древних океанов по базальтам.

При метаморфизме базальты, в зависимости от условий, превращаются: при низких температурах (330—550 градусов) и средних давлениях в зелёные сланцы, амфиболиты, при низких температурах и значительных давлениях в глаукофановые сланцы с разновидностью голубые сланцы, получившими свое название по голубому цвету входящих в их состав щелочных амфиболов, а при высоких температурах и давлениях в эклогиты, состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена — омфацита.

Применение

Базальт используют как сырье для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона.

Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.