5 Горные породы

Горными породами называются геологические самостоятельные части земной коры более или менее постоянного химического и минералогического состава, отличающиеся определенным строением, физическими свойствами и условиями образования.

Горные породы могут быть мономинеральными и полиминеральными. Мономинеральные породы состоят из одного минерала (гипс, лабрадорит). Полиминеральные горные породы состоят из нескольких минералов. Гранит, например, состоит из кварца, полевых шпатов, слюды, роговой обманки и других минералов.

По происхождению все горные породы принято разделять на три группы: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы составляют около 95% массы земной коры, а осадочные породы всего лишь 5%, но роль их весьма велика. Они покрывают около 75% всей земной поверхности, на них формируются почвы, они являются основаниями для строящихся объектов.

5.1 Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются в результате остывания огненно-жидких каменных расплавов – магмы. По условиям образования магматические горные породы подразделяют на интрузивные, которые затвердели в недрах земли, и эффузивные, затвердевшие на земной поверхности. Глубинные горные породы подразделяются на собственно глубинные, или абиссальные (глубина более 5 км), и полуглубинные, или гипабиссальные (от 5 км и ближе к поверхности земли) и являющиеся переходными от интрузивных пород к эффузивным.

Условия образования интрузивных и эффузивных пород значительно отличаются друг от друга, что сказывается на строении горной породы, которое характеризуется структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности внутреннего строения горной породы, зависящие от степени кристаллизации слагающих ее минералов, размеров зерен и их формы.

По степени кристаллизации различают структуры полнокристаллические, неполнокристаллические и стекловатые.

1. Зернистая (полнокристаллическая) подразделяется на крупно-, средне- и мелкозернистую. Порода состоит из зерен минералов, плотно прижатых друг к другу. Характерна для глубинных пород (граниты, сиениты, габбро) и др.

2. Некристаллическая (пирокристаллическая) – порода зерен на образует (вулканический туф).

3. Неполнокристаллическая. У этих пород на фоне стекловатой массы выделяется большее или меньшее количество мелких кристаллов (микролитов). Характерна для излившихся и некоторых полуглубинных пород (трахиты, порфиры, андезиты) и др.

4. Скрытокристаллическая. Зерна различимы только под микроскопом (базальт, диабаз).

По относительной величине кристаллических зерен выделяют структуры равномернозернистые, неравномернозернистые и порфировые.

5. Порфировые. Кристаллы отдельных минералов резко выделяются своими размерами на фоне мелкозернистой или стекловатой массы. Вкрапления по размерам превышают размеры зерен основной массы породы в десятки раз (порфирит, трахит). Иногда выделяют порфировидную структуру, когда вкрапления только в два-три раза превышают размеры основных зерен.

6. Диабазовая (игольчатая). Эта структура характерна наличием продолговатых кристаллов. В основном такая структура присуща диабазу, но бывают диабазы и с порфировой структурой.

7. Стекловатая. Особенность стекловатой структуры заключается в том, что излившаяся лава на поверхности застывает, не успев раскристаллизоваться. Такую структуру имеют обсидиан и пемза с характерным стеклянным блеском и раковистым изломом.

По форме минеральных зерен также выделяют ряд структур: аплитовую, габбровую, гранитную и др.

Под текстурой понимают особенность внешнего строения породы, характеризующейся расположением минеральных зерен их ориентировкой и окраской. По расположению зерен в породе выделяют массивную и пятнистую текстуру, а для излившихся пород – флюидальную.

1. Массивная (монолитная). Характеризуется равномерным расположением минералов в массе породы – все участки породы одинаковы (обсидиан, диабаз, базальт, гранит).

2. Пятнистая. Отличается неравномерным распределением светлых и темных минералов в объеме породы (порфириты).

3. Флюидальная. Характерная для излившихся пород со стекловатой структурой, связанная с течением лавы (следы течения).

4. Пористая. Также характерна для излившихся пород и обусловлена выделением газов из застывшей лавы (вулканический туф, пемза).

5. Сланцеватая. Характерна для метаморфических пород. Зерна таких текстур сплющены и расположены параллельно друг к другу (сланцы).

В основу классификации магматических горных пород, кроме их происхождения, положена их химическая характеристика или минералогический состав. До настоящего времени используется химическая классификация Левинсона – Лессинга, согласно которой все магматические горные породы делятся в зависимости от содержания SiO₂ в магме на четыре группы: кислые (65 – 75%), средние (52 – 65%), основные (40 – 52%) и ультраосновные (менее 40%). Магматические горные породы распространены в земной коре не одинаково. Так граниты и липариты составляют 47%, андезиты – 24%, базальты – 21%, а все остальные магматические породы – только 8% (таблица 1).

Таблица 1 – Классификация магматических горных пород

Группа	Интрузивные (глубинные)	Эффузивные (излившиеся)	Минералы
			Главные	Второстепенные
1. Ультракислые	Пегматит (в виде жил)	-	Кварц, полевой шпат	Слюда, топаз, вольфрамит
2. Кислые	Гранит Пегматит	Липарит Обсидиан пемза	Кварц, калиевый полевой шпат, кислые плагиоклазы, биотит, мусковит, роговая обманка, пироксены	Апатит, циркон, магнетит, турмалин
3. Средние	Диорит	Андезит	Средние плагиоклазы, роговая обманка, биотит, пироксены	Кварц, калиевый полевой шпат, апатит, титанит, магнетит
	Сиенит	Трахит	Калиевый полевой шпат, роговая обманка, кислые плагиоклазы, биотит, пироксены	Кварц, титанит, циркон
4. Основные	Габбро Лабрадорит	Базальт Диабаз	Основные плагиоклазы, пироксены, оливин, роговая обманка, биотит	Ортоклаз, кварц, апатит, магнетит, титанит
5. Ультраосновные	Дунит Перидотит Пироксенит	-	Оливин, пироксены, роговая обманка	Магнетит, ильменит, хромит, пирротин