Строение горных пород.Структура и текстура.
Горными породами называются закономерные устойчивые ассоциации минералов и иных веществ (вулканического стекла, органического в-ва), слагающие большие объемы земной коры. По минеральному составу выделяются мономинеральные и полиминеральные породы, т.е. состоящие преимущественно из одного минерала (известняки, кварциты) или из нескольих (граниты, гнейсы)Главные, породообразующие минералы составляют основную часть пород. Количество каждого из главных минералов должно быть более 5%, их присутствие определяет тип горной породы. Так, например, в граните породобразующими минералами являются полевые шпаты, кварц и биотит.
По химическому составу они разделяются на мафические — темноцветные, содержащие много магния и железа, и сиалические - светлые, содержащие много кремния и алюминия. К группе темноцветных относятся оливины, пироксены, амфиболы и слюды; к группе сиалических (светлых) — плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, кварц, фельдшпатоиды (нефелин). Если количество минерала в породе состявляет менее 5%, он относится к второстепенным. Их присутствие не отражается на общем названии породы. Акцессорные минералы (лат. дополнительный) - редкие минералы. Они находятся в количествах менее 1—5%, но часто составляют характерные для пород примеси (например, хромит для ультрамафитов, монацит для гранитов, эвдиалит для нефелиновых сиенитов).Кроме породообразующих и второстепенных минералов в магматических породах иногда присутствуют ксеногенные (чуждые), или случайные, минералы. Они попадают в горные породы извне и не связаны с процессом кристаллизации магматического расплава. Структура и текстура горных породСтроение пород как понятие охватывает много важных и самостоятельных сторон, которые получили свои названия - термины: структура, текстура и укладка (или упаковка). Нередко все вместе они обозначаются как структура, тогда это синоним термина " строение". Такое нерасчлененное понятие характерно для французской геологии, а в России оно использовалось Ф.Ю. Левинсон-Лессинroм и eгo школой. Однако большинство геолоroв всех стран вслед за Розенбушем и Заварицким в понятии " строение" различают структуру и текстуру, хотя оба эти термина в переводе на русский язык означают одно - строение. Поэтому им приданы разные значения, а в американской и вообще в англоязычной литературе понимают их противоположно тому, как это принято в большинстве других стран: текстуру они называют структурой, а структуру - текстурой, например " косослоистая структура" и " грубозернистая текстура". [Фролов, 1992] Кроме того, англичане применяют для обозначения структуры также термин fabric (сооружение). [Лодочников, 1956]Структура и текстура являются главнейшими признаками пород, характеризующими их происхождение. Породы различного происхождения имеют обыкновенно различные структуры и текстуры. Под структурой понимают размеры и форму слагающих породу зерен минералов, стекла и т.д. (крупнокристаллическая, органогенная). Структура отражает строение минерального агрегата, характеризуемое: · а) степенью кристалличности, · б) абсолютной величиной входящих в агрегат элементов (минералов в нашем случае), в) относительной величиной минералов, г) формой минералов, д) степенью огранки минералов, зависящей от взаимного влияния входящих в агрегат элементов и от способности приобретать в разных условиях более или менее правильную огранку. Структура - это та сторона строения, которая выражает зернистость породы и определяется ею, т.е. это размер, форма и взаимоотношение зерен, а текстура - та сторона строения, которая выражается расположением зерен и определяется им, т.е. это слоистое или неслоистое расположение зерен (текстура в узком смысле слова) и степень сближенности, или сгруженности, зерен (укладка, или упаковка, зерен). В последнее время укладку зерен начинают рассматривать как самостоятельную, третью сторону строения, так как нередки породы с одной текстурой (например, слоистой и неслоистой), но разные по укладке: плотной или рыхлой, с удаленными друг от друга зернами. А это важно различать в нефтяной, инженерной геологии и гидрогеологии. Под текстурой понимают взаимоотношения частей породы между собой (слоистость, упорядоченность или хаотичность). Текстура есть сложение минерального агрегата, обусловленное способом заполнения им пространства. Одной из наиболее распротраненных текстур является массивная, она же однородная, хаотичная, изотропная.Распределение окраски по объему породы (равномерное или неравномерное) подчеркивает, а иногда и выявляет скрытую текстуру, например слоистость. Отмечаются пятнистость, полосчатость, ритмичность (кольца Лизеганга, " зебровые" породы). Надо определять и причину окраски, даже в предположительной форме. Не всегда структуры выражены достаточно ясно, чтобы во всех случаях можно было сказать, что данная структура не гранитная, а бластогранитная, и тем самым определенно решить вопрос о происхождении породы. Иногда даже встречаются затруднения в том, к каким признакам, структурным или текстурным, отнести наблюдаемые явления. Так, например, центрическое расположение минералов шаровидно-округлыми слоями друг около друга представляют собой текстурный признак — это есть известное расположение минералов в пространстве. Между тем иногда такое расположение обусловлено тем же, чем генетически определяются структурные особенности породы, т.е. известным порядком кристаллизации минералов: мы видели, что при кристаллизации с последующим превращением: вначале выделившийся минерал, превращаясь в другой, должен облекаться этим последним, что в действительности и наблюдается достаточно часто. Поэтому говорят как о центрических структурах, так иногда и о текстурах (венчиковые, друзитовые). Такое же центрическое расположение может быть обусловлено только стыком определенных минералов друг с другом и вторичными процессами, протекающими только в этих стыках — келифитовые текстуры изверженных и метаморфических пород. Поэтому одни исследователи вовсе не различают структуру от текстуры, называя и то и другое структурой, другие — и это нельзя считать правильным ни с какой точки зрения — текстурой называют макроструктуру.
19.Классификация горных пород по происхождению. Происхождение и классификация горных породКамень относится к числу горных пород. Горными породами называют природные образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций. Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается наука петрография. Согласно ее данным, по своему происхождению все породы делятся на три основные группы: 1. Изверженные (первичные)2. Осадочные (вторичные)3. Метаморфические (видоизмененные).Изверженные породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы.Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро.Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы. Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Один из способов формирования этих горных пород — химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород — пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.К обломочным осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень). Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник — из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия — из сцементированного щебня, а конгломерат — из гальки. Еще известны породы органического происхождения — известняки и мел. Они образуются в результата жизнедеятельности животных организмов и растений. Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к которым относятся мрамор и кварциты, а также сланцеватые — гнейсы и сланцы.
20.Породообразующие минералы магматических горных пород.
Породообразующими минералами магматических пород являются минералы класса силикатов: кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы, пироксены, которые в сумме составляют около 93% всех входящих в магматические породы минералов, затем оливин, фельдшпатоиды, некоторые другие силикаты и около 1% минералов других классов. Вспомнив химический состав этих минералов, нетрудно убедиться, что в более основных породах должны преобладать цветные (темноцветные), менее богатые кремнеземом железисто-магнезиальные (мафические, или фемические) минералы, а в кислых - преимущественно светлые. Такое соотношение цветных и светлых минералов обусловливает, светлую окраску кислых пород, более темную основных и черную ультраосновных. С этим же связано увеличение плотности пород от кислых (2, 58) к ультраосновным (до 3, 4).
