В недрах земли находится почти вся таблица Менделеева. Химические элементы образуют между собой соединения, из которых состоят природные минералы. Один или несколько минералов могут входить в горные породы земли. В статье постараемся разобраться с их многообразием, свойствами и значением.
Что такое горные породы
Впервые этот термин применил наш русский ученый Севергин в 1978 году. Определение можно дать такое: горные породы – это соединение в единое целое нескольких минералов природного происхождения, имеющее постоянное строение и состав. Горные породы можно встретить везде, так как они являются неотъемлемой частью земной коры.
Если изучить описание горных пород, то все они отличаются признаками:
- Плотностью.
- Пористостью.
- Цветом.
- Прочностью.
- Устойчивостью к сильным морозам.
- Декоративными качествами.
В зависимости от сочетания качеств они и находят применение.
Многообразие горных пород
В основе подразделения пород на различные типы лежит химический и минеральный состав. Название горных пород дается в зависимости от их происхождения. Рассмотрим, на какие они делятся группы. Общепринятая классификация может выглядеть таким образом.
1. Осадочные породы:
- горные породы обломочные;
- органогенные;
- хемогенные;
- смешанные.
2. Магматические:
- вулканические;
- плутонические;
- гипабиссальные.
3. Метаморфические:
- изохимические;
- метасоматические;
- ультраметаморфические.
Далее рассмотрим более подробно характеристику названных пород.
Осадочные породы
Любые горные породы, оказываясь под прицелом различных факторов и внешних процессов, могут деформироваться, изменять свою форму. Они начинают разрушаться, обломки разносятся, могут откладываться на дне морей и океанов. Как результат - происходит образование осадочных пород.
Классифицировать породы осадочного происхождения сложно, так как большинство из них образовались под влиянием многих процессов, поэтому и отнести их к конкретной группе практически невозможно. В настоящее время этот тип пород делят на:
- Обломочные горные породы. Примеры можно приводить разные: всем знакомый гравий или щебень, песок и глина, и многие другие.
- Органогенные.
- Хемогенные.
Остановимся немного подробнее на каждом виде породы.
Горные породы обломочные
Появляются они в результате образования обломков. Если классифицировать их с учетом их строения, то выделяют:
- Сцементированные породы.
- Несцементированные.
Первая разновидность в своем составе имеет соединяющий компонент, который может быть представлен карбонатами, глинами. Вторая разновидность не имеет таких веществ, поэтому обладает рыхлой структурой.
Можно еще уточнить, что горные породы обломочные часто включают в себя следы и остатки растительных и животных организмов. К ним можно отнести раковины моллюсков, сохранившиеся окаменевшие части стебля, крылья насекомых.
Больше всего известны обломочные горные породы. Примеры это подтверждают. К обломочным относятся всем известные песок и глина, щебень и гравий, а также многие другие. Все они достаточно широко используются в строительной отрасли.
Хемогенные породы
Эта группа является продуктом химических реакций. Отнести к ним можно соли, например калийные, и бокситы. Процесс образования этого типа породы может идти двумя путями:
- Постепенный процесс концентрации растворов. Не исключается здесь и влияние излучения от солнца.
- Соединение нескольких солей при пониженной температуре.
Строение у таких пород будет зависеть от места их появления. Те, которые образуются на поверхности земли, имеют форму пласта, а глубинные уже совершенно другие.
Очень широко используются из этой группы горные породы, примеры только подтверждают это. К хемогенным породам можно отнести:
- Минеральные соли.
- Бокситы.
- Известняки.
- Доломит и магнезит и многие другие.
В природе довольно часто встречаются породы, в образовании которых принимали участие различные природные процессы. Название горных пород, которые произошли таким образом – смешанные. Например, можно встретить пески с примесью глины.
Органогенные осадочные породы
Если горные породы обломочные иногда включают в свой состав остатки живых организмов, то эта группа только из них и состоит. В ее состав входят:
- Нефть и сланцы.
- Битумы.
- Фосфатные породы.
- Карбонатные соединения, например мел, которым пишут на школьной доске.
- Известняки.
Если говорить о составе, то известняки и мел почти полностью состоят из остатков раковин древних моллюсков, фораминифер, кораллов, также в их состав входят водоросли. Учитывая, что дать начало органогенной породе могут разные организмы, то их подразделяют на несколько разновидностей:
- Биогермы. Так называются скопления живых организмов.
- Танатоценозы и тафроценозы представляют собой остатки организмов, которые давно обитали в этих местах или были принесены водой.
- Планктоногенные породы образовались из организмов, обитающих в водоемах.
Зернистость осадочных пород
Этот признак является одной из характеристик структуры осадочных пород. Если смотреть на породы, то их можно подразделить на однородные и с включениями. В первом варианте вся порода воспринимается как однородная масса, а во втором можно рассмотреть отдельные фракции, зерна и их форму и соотношение.
Если рассматривать размер фракций, то можно выделить несколько групп:
- Зерна вполне хорошо заметны.
- Скрытозернистые визуально кажутся бесструктурными.
- В третьей группе невозможно рассмотреть зернистость без специального оборудования.
Форма включений может являться одним из критериев, по которым разделяют эти породы. Выделяют несколько типов структур:
- Гиподиоморфный. В таком типе в качестве зерен выступают кристаллы, получившиеся из раствора.
- Гипидиобластовый тип относится к промежуточной структуре, в которой происходит перераспределение веществ в уже отвердевшей породе.
- Гранобластовый, или листовой, имеет кристаллы неправильной формы.
- Механоконфорный тип образуется в результате механического воздействия зерен под давлением тех слоев, которые располагаются выше.
- Неконформнозернистый имеет основной признак в виде различных очертаний зерен, что приводит к появлению пустоты и пористости.
Кроме структуры, выделяют еще и текстуру. В основе деления лежит слоистость:
- Градационная. Ее образование осуществляется на большой глубине под водой.
- Прослоевая возникает в некоторых слоях воды, к этому типу можно отнести глинистые примазки, прослойки песка в глине.
- Переслаивательная возникает при большой толщине слоя, можно наблюдать изменение цветовой гаммы слоев. В качестве примера можно привести чередование глины и песка.
Можно приводить еще много классификаций, но на этом, пожалуй, остановимся.
Представители осадочных пород
Мы уже рассмотрели осадочные обломочные горные породы, примеры их также привели, а сейчас остановимся на других, которые также широко распространены в природе.
- Гравелиты. Представляют собой осадочные породы в виде гравия. В их состав входят обломки пород и минералов разных размеров.
- Песчаные породы. Сюда относятся пески и песчаники.
- Пылеватые породы чем-то напоминают песчаники, только в своем составе имеют больше устойчивых минералов в виде кварца, мусковита.
- Алевролит отличается наличием шероховатости на изломе, а цвет зависит от цементирующего материала.
- Суглинки.
- Глинистая порода.
- Аргиллиты.
- Мергели представляют собой смесь карбонатов и глины.
- Известняки, которые состоят из кальцита.
- Мел.
- Доломиты напоминают известняки, только вместо кальцита в их состав входит доломит.
Все эти горные породы находят широкое применение в строительстве и других отраслях народного хозяйства.
Метаморфические породы
Если вспомнить, что такое метаморфоз, то станет понятно, что породы метаморфические появляются в результате превращения минералов и горных пород под действием температуры, света, давления, воды. Наиболее известными из этой группы являются: мрамор, кварцит, гнейс, сланцы и некоторые другие.
Так как метаморфозу могут подвергаться различные типы пород, то и классификация зависит от этого:
- Метабазиты – это породы, которые получаются в результате превращения магматических и осадочных пород.
- Метапелиты являются результатом превращения кислых осадочных пород.
- Карбонатные породы, например мрамор.
Форма метаморфической горной породы сохраняется от предшествующей, например, если прежде порода располагалась пластами, то и вновь образующаяся будет иметь такую же форму. Химический состав, конечно, зависит от исходной породы, но под воздействием превращений может измениться. Минеральный состав может быть разным, причем он может включать как один минерал, так и несколько.
Горные породы магматические
Эта группа пород составляет практически 60% всей земной коры. Возникают они в результате плавления горных пород в мантии или в нижней части земной коры. Магма – это расплавленное вещество частично или полностью, обогащенное различными газами. Процесс образования всегда связан с высокой температурой в земных недрах. Геологические процессы, протекающие внутри земли, постоянно провоцируют магму подниматься на поверхность. В процессе поднятия происходит остывание и кристаллизация минералов. Так выглядит процесс образования магматических горных пород.
В зависимости от глубины, на которой происходит затвердевание, разделяются на несколько групп горные породы, таблица разновидностей может выглядеть так:
| Плутонические | Вулканические | Гипабиссальные |
| Такие породы образуются в нижней части земной коры. | Формируются в процессе извержения магмы на поверхность. | Порода появляется тогда, когда магма заполняет трещины в уже имеющихся породах. |
Магматические породы отличаются от обломочных тем, что в них нет остатков умерших организмов. Горная порода гранит является одной из самых известных среди этой группы. В его состав входят: полевой шпат, кварц и слюда.
Когда происходит извержение вулкана, то магма, выходя на поверхность земли, постепенно остывает и образует породы вулканического типа. Они не содержат больших кристаллов, так как понижение температуры происходит достаточно быстро. Представителями таких пород являются базальт и гранит. Их часто использовали в древности для изготовления памятников и скульптур.
Обломочные породы вулканогенные
В процессе извержения вулканов образуется не только горная порода гранит, но и многие другие. Кроме излияния лавы, в атмосферу вылетает большое количество обломков, которые, вместе со сгустками затвердевающей лавы, падают на поверхность земли и образуют тефры. Этот пирокластический материал постепенно размывается, часть его уничтожается водой, а тот, который остается, уплотняется и превращается в крепкие породы – вулканические туфы.
На разломе этих пород можно видеть обломки, промежутки между которыми заполнены пеплом, иногда глиной или кремнистыми осадочными веществами.
Выветривание горных пород
Все горные породы, находясь в природе, подвергаются воздействию многих факторов, в результате которых происходит выветривание или разрушение. В зависимости от воздействующего влияния различают несколько типов этого процесса:
- Физическое выветривание горных пород. Происходит по причине перепадов температур, в результате чего породы трескаются, в эти трещины попадает вода, которая может превращаться в лед при отрицательных температурах. Так постепенно происходит разрушение породы.
- Химическое выветривание осуществляется под действием воды, которая попадает в трещины породы и выщелачивает, растворяет ее. Такому воздействию больше всего поддаются мрамор, известняки, соль.
- Биологическое выветривание осуществляется с участием живых организмов. Например, растения своими корнями разрушают породу, лишайники, поселившиеся на них, выделяют некоторые кислоты, которые также разрушающе действуют.
Избежать процесса выветривания горных пород практически невозможно.
Значение горных пород
Невозможно себе представить народное хозяйство без использования горных пород. Осуществлять такое применение начали еще в глубокой древности, когда человек научился обрабатывать камни. Прежде всего используются в строительной отрасли горные породы. Примеры можно привести следующие:
- Мрамор.
- Известняк.
- Мел.
- Гранит.
- Кварцит и другие.
Их использование в строительстве основано на прочности и других важных качествах.
Некоторые породы находят свое применение в металлургической промышленности, например огнеупорная глина, известняк, доломиты. Химическая отрасль неразделима с каменной солью, трепелом, диатомитом.
Даже легкая промышленность использует горные породы для своих нужд. В сельском хозяйстве не обойтись без калийных солей, фосфоритов, которые являются важной составной частью удобрений.
Таким образом, мы рассмотрели горные породы. И можно сделать вывод, что в настоящее время они являются бесспорными и необходимыми помощниками человека практически в каждой отрасли, начиная с повседневной жизни и заканчивая строительством. Именно поэтому чаще всего используется понятие не горная порода, а полезное ископаемое, что в точности выражает значимость этих природных залежей.
