4 Элементы петрографии

Земная кора слагается разнообразными по происхождению и составу горными породами. Они могут состоять из скопления зерен одного какого-либо минерала (например, мрамор, состоящий из кальцита) или нескольких минералов (например, гранит, состоящий из трех минералов – полевого шпата, кварца и слюды). Изучением пород занимается ветвь геологии, именуемая петрографией. Горные породы, слагающие земную кору, в пределах, доступных изу­чению, естественно расчленяются на три больших группы:

магматические породы (95 % от общей массы горных пород)

осадочные породы и метаморфические породы (5 % от общей массы горных пород)

4.1 Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются в результате застывания и кристаллизации магмы при внедрении ее в земную кору или при излия­нии на поверхность в процессе извержения вулканов

Свойства магматических горных пород естественным образом зависят от положения остывающих магматических тел, от условий температуры и давления, от состава магмы, скорости ее застывания и т. д.

Магма при своем внедрении в земную кору образует тела различной формы. Среди них различают: 1) глубинные или абиссальные формы – батолиты (наиболее крупные тела, протягивающиеся иногда на несколько сот километров) и штоки, имеющие меньшие размеры; 2) полугдубинные или гипабиссальные формы. К ним относятся караваеобразные формы – лакколиты, чашеобразные – лополиты и чечевицеобразные – факолиты, а также различные трещинные внедрения, образующие жилы. При из­лиянии лавы на поверхность образуются потоки или покровы. Есть основание полагать, что и в настоящее время на глубине существуют участки, в пределах которых массы вещества расплавлены. В прошлом таких участков, по всей вероятности, было больше.

B том случае, если магма застывает на большой глубине, в условиях высоких давлений и в течение длительных периодов времени, получаются породы, которые характеризуются полным развитием кристаллов всех ми­нералов. Порода приобретает полнокристаллическую равномернозернистую структуру. Такие породы называются интрузивными или глубинными (интрузивные фации). К ним относятся граниты, сиениты, диориты, габбро, пироксениты, дуниты. В том случае, если магма выходит на поверхность (при вулканических извержениях), она теряет, в связи с уменьшением давления, газообразные компоненты и, становясь лавой, быстро застывает – получаются породы другого типа. Для них характерна или скрытокристаллическая структура, при которой кристаллы так мелки, что едва различимы, и ни один очаг кристаллизации не имел времени и условий для того, чтобы собрать вокруг себя сколько-нибудь заметное количество вещества, или мелкозернистая структура. Такие породы называются эффузивными или излившимися (эффузивные фации). К ним относятся липариты, трахиты, андезиты, базальты.

В некоторых условиях, особенно для вязких кислых лав, потерявших газовые компоненты, кристаллизация вообще оказывается невозможной, и порода приобретает облик стекла, содержащего порой бесчисленное множество пузырьков не успевшего выйти газа. Подобная стеклова­тая структур характерна для обсидианов, перлитов и пемз.

Интрузивные и эффузивные породы представляют собой крайние звенья в длинном ряду магматических образований. К промежуточному типу, т. е. к гипабиссальным породам, относятся такие, которые обладают пор­фировой или порфировидной структурой. В этом случае на общем фоне скрытокристаллической массы видны отдель­ные крупные кристаллы какого-либо одного минерала. К таким гипабис­сальным породам относятся кварцевые порфиры, гранит-порфиры, порфиры, сиенит-порфиры, порфириты, диорит-порфириты и др.

Текстура магматических горных пород зависит от особенностей кристаллизации, от формы отдельностей возникающих вследствие охлаж­дения застывшего расплава и других факторов. Для глубинных пород характерна массивная текстура, для излившихся – флюидальная (со сле­дами течения) и миндалекаменная, но иногда и массивная.

Магматические породы различают не только по их структуре, но также и по минералогическому и химическому составу. В магматических породах обычно встречаются такие минералы, как кварц и различные силикаты – в первую очередь, полевые шпаты, а затем пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Но соотношение между содержанием кварца, полевых шпатов и цветных минералов (темные железомагнезнальные минералы из группы силикатов) в значительных пределах меняются, что определяет собой разнообразие магматических горных пород и кладется в основу минерало­гической классификации. При рассмотрении химического состава магма­тических пород важное значение имеет содержание в них кремнекислоты (SiO₂), которое положено в основу химической классификации. По содер­жанию кремнекислоты все магматические породы подразделяются на кис­лые, средние, основные и ультраосновные.

К кислым породам относятся такие, в которых окись кремния SiO₂ (как в виде кварца, так и других соединений) содержится в количестве 65-75 %. В средних – содержание SiO₂ от 65 до 52 %, в основных – от 52 до 40 % и в ультраосновных – менее 40 %. Кислым породам свойственны такие минералы, как кварц и калиево-натриевые полевые шпаты, основ­ным—цветные минералы – авгит, роговая обманка, оливин, а также средние и основные плагиоклазы. В итоге представим таблицу главнейших типов магматических горных пород, учитывая как состав пород, так и структуру.

Таблица 4 Схема классификации магматических горных пород

Группы	Форма зале­гания	Структура	Классификация магматических пород по содержанию SiO,
			кислые (SiO2>65 %)		средние (SiO2 от 52 до 65 %)		основные (SiO2 от 45 до 52%)	ультраоснов­ные (SiO2<45%)
Эффузивная	Потока Покровы	Стекловатая		Пемза, обсидиан
		Скрытокристаллическая	Липарит	Дацит	Трахит	Андезит	Базальт
Гипабиссальная	Штоки Дайки	Порфировая	Липоритовый порфирит	Дацитовый порфирит	Трахитовый порфирит	Андезитовый порфи­рит	Диабаз
Интрузивная	Лакколиты Лополиты Батолиты	Полнокристаллическая	Гранит	Гранодиорит	Сиенит	Диорит	Габбро	Дунит, перидотит, пироксенит
Минеральный состав			Кварц, кислые плагиок­лазы, биотит, роговая обманка, пироксены		Средние плагиоклазы, роговая обманка, био­тит, пироксены		Основные плагиокла­зы, пирок­сены, рого­вая обман­ка, оливин	Пироксены, оливин