По большей части породообразующий минерал представляет собой одно из главных слагаемых земной коры - горную породу. Наиболее распространены кварцы, слюды, полевые шпаты, амфиболы, оливин, пироксены и другие. Метеориты и лунные породы тоже относят к ним. Любой породообразующий минерал принадлежит тому или иному классу - к основным, которых более десяти процентов, второстепенным - до десяти процентов, акцессорным - менее одного процента. Главные, то есть основные, являются силикатами, карбонадами, оксидами, хлоридами или сульфатами.
Различия
Породообразующий минерал может быть светлым (лейкократовым, салическим), как, например, кварцы, фельдшпатоиды, полевые шпаты и тому подобные, и тёмного цвета (меланократовые, мафические), как оливин, пироксены, амфиболы, биотит и другие. Также их различают по составу. Породообразующий минерал бывает силикатных, карбонатных или галогенных горных пород. Парагенезис - сочетание различных типов, определяющих наименование, называют кардинальными. Например, с гранитами сочетаются олигоклаз, микроклин или кварц.
Группы породообразующих минералов, которые дают место породе в петрографической систематике - диагностические или симптоматические. Это кварц, фельдшпатоиды и оливин. Также различают минералы первичные, сингенетичные, формирующие всю породу, и вторичные, возникающие во время преобразования породы. Слагающие основные породообразующие минералы химические элементы называются петрогенными. Это О, Н, F, S, С, Cl, Mg, Fe, Na, Ca, Si, Al, К.
Свойства минералов
Кристаллической структурой и химическим составом определяются все свойства минералов. Диагностика выполняется при помощи разнообразных аналитических методов - спектральный анализ, химический, электронно-микроскопический, рентгеноструктурный. В полевой практике определяют простейшие (диагностические) свойства минералов чисто визуально, на глаз. Большая часть их является физическими. Однако точное определение минерала требует целого комплекса диагностических способов. Одни свойства у разных минералов могут совпадать, а другие - нет.
Это зависит от наличия механических примесей, химического состава и форм выделения. Довольно редко основные свойства бывают столь характерными, что по ним можно безошибочно диагностировать любой горный камень. Диагностические свойства делятся на три группы. Оптические и механические группы благодаря их свойствам позволяют определение свойств для всех без исключения камней. Третья группа - прочие, со свойствами, используемыми для диагностики сугубо определённых минералов.
Мономинеральные и полиминеральные породы
Горные породы камней - это скопления природных минеральных масс, покрывающих поверхность Земли, принимающих участие в построении её коры. Здесь, как уже было сказано, участвуют совершенно разные по химическому составу вещества. Те породы, чей состав - один единственный минерал, называются мономинеральными, а все другие, состоящие из двух видов пород и более - полиминеральными. Например, известняк - сплошь кальцит, стало быть, он мономинерален. А вот граниты - многообразны. Они включают в себя и кварц, и слюду, и полевой шпат, и ещё много всего разного.
Моно- и полиминеральность зависит от того, какие геологические процессы произошли в данном районе. Можно взять любой горный камень и определить точный регион, даже саму местность, где он был взят. Они и похожи друг на друга, и в то же самое время почти никогда не повторяются. Таковы все изученные горные породы. Камней много, все кажутся одинаковыми, но химические свойства их образовались в результате разных процессов.
Происхождение
По тем условиям, в которых происходило образование гор, различают осадочные, метаморфические и магматические породы. К магматическим горным породам относится та, которая образовалась из извержения магмы. Раскалённый, расплавленный камень, остывая, превратился в твёрдую кристаллическую массу. Этот процесс идёт и в наши дни.
В расплавленной магме огромное количество химических соединений, на которые влияют высокие давление и температура, при том, что многие соединения пребывают в газообразном состоянии. Давление выталкивает магму на поверхность или подходит к ней близко и начинает остывать. Чем больше теряется тепла, тем скорее масса кристализуется. Скорость кристаллизации определяет и размер кристаллов. На поверхности процесс остывания быстр, газы улетучиваются, поэтому камень получается мелкозернистым, а в глубине образуются крупные кристаллы.
Излившиеся и глубинные кристаллические породы
Кристаллизировавшаяся магма разделяется по двум основным признакам, которые дают группам названия. К магматическим горным породам относится группа эффузивных, то есть излившихся, а также группа интрузивных - глубинной кристаллизации. Как уже было сказано, охлаждается магма в разных условиях, а потому и породообразующий минерал получается разным. Излившаяся с улетучиванием газов обогащается одними химическими соединениями и становится беднее на другие. Кристаллы получаются мелкие. В глубинной магме химические соединения не находят новых, тепло теряется медленно, поэтому и кристаллы по своему строению крупные.
Излившиеся породы представлены базальтами и андезитами, их почти половина, реже встречается липарит, все другие породы в земной коре незначительны. В глубине образуются чаще всего порфиры и граниты, их в двадцать раз больше, чем всех остальных. Первичные магматические породы в зависимости от состава кварца разделяют на пять групп. Кристаллические породы включают в себя очень много примесей, среди которых нужно отметить разнообразные микро- и ультрамикроэлементы, благодаря которым земную кору покрывают всевозможные растения.
Магма
Магма содержит практически всю таблицу Менделеева, где преобладают Ti, Na, Mg, K, Fe, Ca, Si, Al, и разнообразные летучие компоненты - хлор, фтор, водород, сероводород, углерод и его окислы и так далее, плюс вода в виде пара. Когда магма движется вверх к поверхности, значительно сокращается количество последних. При остывании магма образует силикат - минерал, который представляет собой различные соединения кремнезёма. Силикатами называют все такого плана минералы - с солями кремниевых кислот. Алюмосиликаты содержат соли алюмокремниевых кислот.
Базальтовая магма основная, она имеет самое широкое распространение и состоит наполовину из кремнезёма, остальные пятьдесят процентов - это магний, железо, кальций, алюминий (значительно), фосфор, титан, калий, натрий (меньше). Базальтовые магмы подразделяются на перенасыщенную кремнезёмом - толеитовую и обогащённую щёлочами оливино-базальтовую. Гранитная магма - кислая, риолитовая, в ней кремнезёма ещё больше, до шестидесяти процентов, но по плотности она более вязкая, менее подвижная и сильно насыщена газами. Любой объём магмы постоянно эволюционирует, под воздействием химических процессов.
Силикаты
Это наиболее широко распространённый класс природных минералов - более семидесяти пяти процентов всей массы коры Земли, а также треть всех известных минералов. Большая часть их - породообразующие и магматического, и метаморфического происхождения. Силикаты находятся и в составе осадочных пород, а некоторые из них служат человеку драгоценностями, рудой для получения металлов (силикат железа, например) и добываются как полезные ископаемые.
У них сложное строение и химический состав. Структурная решётка характеризуется наличием ионной четырёхвалентной группы SiO4 - сдвоенный тетраэрд. Силикаты бывают островными, кольцевыми, цепочечными, ленточными, листовыми (слоевыми), каркасными. Это разделение зависит от сочетания кремнекислородных тетраэрдов.
Классификация пород
Современная систематика в данной области начиналась в девятнадцатом веке, а в двадцатом получила огромное развитие как наука петрография-петрология. В 1962 году был впервые создан Петрографический комитет в СССР. Сейчас это учреждение находится в московском ИГЕМ РАН.
Степенью вторичных изменений эффузивные породы различаются как кайнотипные - молодые, не изменившиеся, и палеотипные - древние, которые с течением времени перекристаллизовались. Это и породы вулканогенные, обломочные, которые образовались при извержении и состоят из пирокластитов (обломков). Химическая классификация подразумевает деление на группы в зависимости от содержания кремнезёма. Магматические горные породы по составу могут быть ультраосновными, основными, средними, кислыми и ультракислыми.
Батолиты и штоки
Очень крупные, по форме неправильные массивы интрузивных пород называются батолитами. Площадь таких образований может исчисляться многими тысячами квадратных километров. Это центральные части складчатых гор, где батолиты простираются на всю горную систему. Сложены из крупнозернистых гранитов с наростами, отростками и выступами, сформировались из внедрения гранитной магмы.
Шток имеет эллипсообразную или округлую форму в поперечном сечении. Они меньше батолитов по величине - чаще чуть менее ста квадратных километров, иногда - все двести, но по остальным свойствам похожи. Многие штоки выступают из массы батолита наподобие купола. Стенки их круто падающие, очертания неправильные.
Лакколиты, этмолиты, лополиты, дайки
Грибообразной или куполообразной формы образования, образованные вязкими магмами, называются лакколитами. Встречаются чаще группами. Размерами они невелики - до нескольких километров диаметром. Породу лакколиты, вырастая под давлением магмы, приподнимают, не нарушая слоистость земной коры. Чем очень похожи на грибы. Этмолиты, напротив, воронкообразны, тонкой частью вниз. Видимо, узкое отверстие служило выходом магме.
Лополиты имеют тела блюдцеобразные, выпуклые вниз и с приподнятыми краями. Они тоже будто вырастают из земли, не нарушая земную поверхность, а словно растягивая её. В породах рано или поздно появляются трещины - по разным причинам. Магма чувствует слабые места и под давлением начинает заполнять все лакуны и трещины, заодно поглощая окружающие породы под влиянием огромных температур. Так образуются дайки. Они невелики - в поперечнике от полуметра до сотен метров, но даже шести километров не превышают. Поскольку магма в трещинах остывает быстро, дайки всегда мелкозернистой структуры. Если в горах видны узкие гребни - скалы - это, скорее всего, дайки, потому что они более устойчивы к эрозии, чем окружающие их породы.
