Гірські породи – класифікація та види

Поверхня Землі складається з мінералів, які, своєю чергою, утворюють різні гірські породи. Вони формуються за певних умов і, залежно від походження, мають особливі, характерні властивості. Гірські породи залягають у земній корі – поверховій оболонці нашої планети і становлять великий інтерес для людини як мінеральна сировина.

Класифікація

Класифікувати гірські породи можна за різними ознаками, що впливають на їх склад та властивості.

Залежно кількості мінералів у складі розрізняють два виду гірських порід:

• Прості(Мономінеральні) - Складаються тільки з одного різновиду мінералу.
• Складні(полімінеральні) - Складаються з декількох різних мінералів.

До основних критеріїв класифікації гірських порід відносять хімічний та мінеральний склад. Останній визначається відсотковим вмістом мінералів у гірських породах.

Різноманітність мінералів не така вже й велика – в природі їх налічується близько 50. Однак хімічний склад набагато багатший, оскільки в породах можна відшукати майже всі елементи з таблиці Менделєєва. Це один із факторів, чому на землі так сильно ґрунт відрізняється за складом.

Дуже поширеною є класифікація гірських порід за походженням:

які читають разом з цією

• Магматичні(Вивержені) - гірські породи, утворені при застиганні магми в надрах Землі або на її поверхні.
• Опадові - Породи, утворені при скупченні органіки та неорганічних речовин на поверхні землі або на дні водних басейнів.
• Метаморфічні– гірські породи, сформовані внаслідок усунення горизонтальних шарів земної кори, а також під дією високої температури, тиску та хімічно активних компонентів.

Магматичні гірські породи

Магматичні породи чи магматити – найдавніші гірські породи, утворені внаслідок остигання і затвердіння розплавленої магми, що у верхніх шарах земної кори чи поверхні землі.

Залежно від того, в яких умовах відбувався процес охолодження магми, гірські породи бувають інтрузивними та ефузивними.

• Інтрузивні породи утворюються за тривалого і поступового остигання магми глибоко під землею, за умови високої температури та тиску. В результаті утворюються дуже щільні, масивні гірські породи з кристалічною будовою, без будь-яких пір або порожнеч. До інтрузивних магматитів відноситься граніт, перидотит, діорит, сієніт.
• Ефузивні породи формуються на поверхні землі або у верхніх її шарах, за інших термодинамічних умов. Охолодження магми відбувається нерівномірно, при набагато нижчій температурі та атмосферному тиску.

Інтрузивні та ефузивні породи виникають внаслідок розломів у земній корі, коли в горах відбуваються вулканічні виверження. При цьому останні формуються з лави – перехідного стану магми, що опинилася на землі.

У результаті утворюються породи аморфних типів, не кристалічної будови, у яких рідкісні кристали видно неозброєним оком. Пористість та проникність – характерні риси ефузивних магматитів.

Осадові гірські породи

Осадові породи є найпоширенішими на планеті і займають більшу частину її площі.На формування впливає цілий набір чинників: сонячне світло, температурні коливання, вода, атмосферні опади.

В результаті гірські породи починають руйнуватися, деформуватися, відбувається перенесення та подальше накопичення їх уламків. Згодом вони ущільнюються, осідають, набуваючи унікальних рис і властивостей.

Залежно від особливостей перебігу процесу осадження виділяють такі групи осадових порід:

• уламкові– утворюються при механічному перенесенні частинок магматитів;
• біохімічні– результат спільного впливу живих організмів та хімічних реагентів;
• хемогенні– утворюються при випаданні в осад речовин із концентрованих розчинів;
• біогенні- Формуються при розкладанні органіки.

До найпоширеніших осадових порід відносять польовий шпат, апатит, крейда, вапняк.

Метаморфічні породи

Метаморфічні чи видозмінені породи утворюються внаслідок складного фізико-хімічного процесу. При цьому на них впливає система термодинамічних умов:

• високі температура та тиск;
• різноманітні хімічно активні компоненти.

Без них процес метаморфізму неможливий.

Подібному перетворенню можуть піддаватися абсолютно всі види гірських порід, незалежно від їхньої фортеці та якості їхньої кристалічної будови.

До метаморфітів відноситься мармур, кварцит, глинистий сланець.

Що ми дізналися?

Ми дізналися, які бувають різновиди гірських порід, де можна зустріти їх, а також як вони утворюються і які умови для цього потрібні. Формування гірських порід - процес тривалий і дуже складний, що дозволяє отримати велику кількість найрізноманітніших комбінацій.

Види гірських порід та їх класифікація за походженням

Земна кора складена різноманітними гірськими породами.Багато з них люди використовували з давніх-давен: вапняк, мармур, крейда, граніт. Інші стали широко застосовуватися на стадії перетворення людської цивілізації з аграрної на індустріальну — а насамперед це рудну сировину. У XX столітті люди навчилися використовувати корисні копалини, що містять рідкісноземельні або радіоактивні елементи.

Гірські породи - це стійкі природні утворення, що складаються з мінералів.

Їх вивченням займається геологія та спеціальні її розділи – петрографія, літологія та інші.

Обережно! Якщо викладач виявить плагіат у роботі, не уникнути великих проблем (аж до відрахування). Якщо немає можливості написати самому, замовте тут.

У вузькому значенні під терміном «гірські породи» розуміють лише природні утворення, що перебувають у твердому агрегатному стані, у ширшому — всі сполуки земної кори, зокрема рідкі (наприклад, нафту).

У Росії цей термін у науковий обіг запровадив академік Василь Севергін наприкінці XVIII ст.

Автором першого навчального посібника з геології був великий російський вчений Михайло Ломоносов. У його праці «Перші основи металургії чи рудних справ», виданому 1763 року, використовуються поняття «руди», «камені», «житло». Їм була запропонована їх перша класифікація.

Мінерали можуть поєднуватися між собою по-різному. Залежно від цього гірські породи можуть бути твердими, пухкими та м'якими.

Пухкими є пісок та гравій, м'якими – сланці та пісковик, твердими – базальт та граніт.

Породи можуть складатися з органічних та неорганічних речовин, з однорідних та неоднорідних мінералів.

Мінерали - самостійні природні тіла з певною кристалічною структурою, хімічним складом та фізичними властивостями.

Мінерал кварц може зустрічатися як самостійних покладів, і навіть бути компонентом гірських порід. Наприклад, граніт складається з кварцу, плагіоклазу, калієвого польового шпату та слюди.

Стійкі утворення, що мають однакову хімічну формулу і схожі фізичні властивості, вважаються різновидами одного мінералу, навіть якщо вони значною мірою відрізняються за зовнішнім виглядом.

Наприклад, різновидами кварцу є гірський кришталь, опал, халцедон, аметист, цитрин, моріон.

Групи гірських порід та їх класифікація

Існують різні класифікації гірських порід.

Основним вважається розподіл генетичної ознаки, тобто за походженням:

Залежно від кількості мінералів, що входять до складу, виділяють 2 типи:

1. Мономінеральні складаються з одного мінералу.
2. Полімінеральні - утворені кількома мінеральними видами.

На цей час відомо понад 5 тисяч мінеральних видів і щорічно відкривається кілька десятків нових. У цьому широко поширеними є близько 150 мінералів, їх близько 50 ставляться до породообразующим.

Для буріння важливі фізико-механічні властивості порід, тому застосовується класифікація за ступенем зв'язності:

1. Скельні - характеризуються наявністю між частинками мінералів молекулярних сил зчеплення, які відновлюються при розщепленні породи. Можуть мати різну твердість.
2. Зв'язкові - Відрізняються від зв'язкових меншою міцністю. Часто являють собою осадові породи, який частинки уламкового матеріалу пов'язані між собою цементуючої масою.
3. Пухкі (Сипучі) - механічна суміш мінеральних частинок, не пов'язаних між собою молекулярними силами зчеплення.
4. Плавучі - Породи, здатні до течії. Наприклад, розріджені водою піски-пливуни.

В рамках основної класифікації за генетичною ознакою виділяють також різні групи порід за походженням, хімічним складом, умовами залягання.

Наприклад, серед осадових порід виділяють сульфатні та карбонатні, хемогенні та органогенні.

Фактори формування, опис та характеристики

Зовнішній вигляд гірських порід, їх склад та фізико-механічні властивості визначаються умовами їх походження.

Магматичні

Магматичні гірські породи (магматити) - природні утворення, які є результатом затвердіння магми.

Їх властивості залежать від вихідного складу магми, і навіть термодинамічних умов, у яких відбувалося її застигання.

Магма - розплавлена ​​вогненно рідка маса всередині надр Землі. Утворюється в мантії та глибинних шарах земної кори.

Залежно від місця та способу застигання магми поділяються на 3 групи:

1. Інтрузивні - утворилися в результаті застигання магми на глибині. Також для їх позначення використовуються терміни «абісальні» та «плутоніти».
2. Ефузивні - Сформувалися шляхом застигання вулканічної лави на поверхні землі.
3. Гіпабісальні - займають проміжне положення між інтрузивними та ефузійними.

Найбільш простий є діагностика магматичних порід за ступенем кристалізації: інтрузивні мають повнокристалічну структуру, ефузивні - скловату або неповнокристалічна, гіпобісальні - прихована кристалічна.

Гіпабісальні гірські породи

За вмістом кремнезему поділяються на:

Список магматичних гірських порід з хімічного складу

1. Структура. Для глибинних різновидів характерна щільна кристалічна структура, вулканічних — склоподібна чи пориста.
2. Форма залягання. Магма, що вилилася на поверхню, утворює специфічні форми: покриви, потоки, куполи, трубки вибуху, конуси, кратери. Плутоніти часто утворюють масиви тіл усередині осадових порід, від яких відгалужуються жили.
3. склад. Породоутворюючими для магматит є мінерали: польові шпати, кварц, слюди, амфіболи, піроксени. Чим кисліший склад, тим більше міститься кварцу.

Земна кора океанічного типу майже повністю складається із базальтів.

Метаморфічні

Метаморфічні гірські породи - стійкі природні мінеральні сполуки, утворені в результаті метаморфізму, тобто перетворення осадових та магматичних порід на великих глибинах під впливом високих температур та тиску.

1. Текстура. Переважають такі типи текстур: сланцева, масивна, плойчаста, мигдалеподібна, смугаста, плямиста. Для багатьох різновидів характерні лускаті, листясті та пластинчасті мінерали, це обумовлює широко поширену сланцюватість, яка виражається в розпаді основної маси на плитки та пластинки.
2. Форма залягання. Відрізняється залежно від способу заповнення простору основної породи. Наприклад, при метаморфізмі осадових порід утворюються пластові форми, вулканічних покриви.
3. склад. Мінеральний склад дуже різноманітний і залежить від вихідного складу матеріалу, що перетворюється. Крім типових багатьом порід кварцу, польових шпатів, слюд, амфіболів містять типово метаморфічні мінерали: андалузит, гранат, кордієрит та інші.Трапляються і мономінеральні типи — наприклад, кварцит. Слабометаморфізовані різновиди містять також епідот, хлорит, актиноліт, тальк.

Типовими прикладами метаморфічних порід є гнейси, сланці, амфіболіти.

Кристалічні щити складаються з метаморфічних та магматичних порід.

Різновидом метаморфізму є метасоматоз - Зміна твердої гірської породи під впливом розчинів і флюїдів. При цьому відбувається процес природного заміщення мінеральних комплексів та хімічного складу.

Метасоматичні гірські породи - природні мінеральні утворення, визначальним процесом формування яких був метасоматоз.

Найчастіше джерелом мінеральних розчинів і флюїдів для метасоматичних перетворень служать застигаючі інтрузиви.

Приклади метасоматичних порід: грейзени, феніти, скарни.

Опадові

Осадові гірські породи - утворюються на поверхні суші або у водоймищах в результаті перетворення інших порід без впливу високих температур та тиску.

За походженням поділяються на:

1. Механогенні — є уламками материнських порід. Наприклад, піски, брекчії, конгломерати.
2. Хемогенні - Утворюються в результаті хімічного осадження мінеральних частинок з водних розчинів. Приклад – різні види солей.
3. Біогенні або органогенні є результатом життєдіяльності живих організмів. Приклади: крейда, опока, вапняк.

Три чверті земної поверхні вкриті осадовими породами. У вигляді осадових чохлів вони покривають кристалічні щити платформ. Але у відсотковому відношенні від загального обсягу земної кори вони становлять лише близько 10%.

1. Структура. Є різноманітною — від грубоуламкової до мікрокристалічної. Органогенні різновиди часто мають біоморфну ​​структуру, тобто мають у своєму складі чітко виражені залишки живих організмів – це можуть бути шматки раковин, скелетів.
2. Форма залягання. Залягають на земній поверхні або різних водоймах у формі пластів.
3. склад. У складі чітко виділяються 2 групи мінералів: алотігенні та аутигенні. Перші пов'язані з вихідним складом материнської породи, другі були утворені дома накопичення й зміни опадів. Приклади аутигенних мінералів: солі, хлорити, глауконіти, сульфіди міді, свинцю, цинку, самородні елементи.

Вапняк зі слідами органічної діяльності

Фізичні властивості гірських порід, сфера їх застосування

Всі компоненти в гірській породі тісно пов'язані один з одним і є єдиною фізико-хімічною системою.

Основні фізичні властивості:

1. Щільність. Визначає співвідношення маси одиницю обсягу. Варіює від 1000 до 4700 кг/м³. Чим менша щільність, тим легшою є порода. Найменшу щільність мають вулканічні туфи, найбільшою — самородні золото і платина.
2. Міцність. Під нею мається на увазі властивість матеріалу не руйнуватися під зовнішніми впливами. Велику міцність мають граніти, діорити, габро, базальти.
3. Твердість. Визначається у відносних одиницях від 1 до 10 за мінералогічною шкалою Моосу. Найтвердішим є алмаз, найм'якшим – тальк.
4. Теплопровідність. Це здатність передавати тепло про більш нагріті ділянки до менш нагрітих. Найвища теплопровідність у срібла, найнижча у бурого вугілля.
5. Водопроникність. Характеризує здатність пропускати через себе воду. Водостійкими є глини, легкопроникними - піски.

За морфологічними характеристиками виділяють такі важливі властивості, як:

1. Структура - визначається формою та розміром зерен, кристалічності, співвідношенням кристалів та основної маси. Наприклад, метаморфічні породи можуть мати фібробластову структуру. Це означає наявність волокнистих кристалів.
2. Текстура - обумовлена ​​розташуванням та орієнтуванням складових частин породи. Безладне розташування компонентів називається масивною текстурою.

Гірські породи використовуються в різних галузях народного господарства.

Головні сфери застосування:

1. Промисловість. З руд видобуваються корисні компоненти, які є основою хімічного виробництва, металургії, машинобудування.
2. Будівництво. Глина та пісок є матеріалом для виготовлення цегли. Із вапняків виготовляють будівельні блоки. Цемент є сумішшю вапняку, глини та гіпсу. Гранітами, базальтами та мармурами декорують дорогі інтер'єри, облицьовують стіни палаців та урядових установ.
3. Сільське господарство. З калійних солей, каолінової глини та апатитів роблять добрива.
4. Джерело енергії. Вугілля, торф та інші енергоносії застосовуються для перетворення теплової енергії на електрику.
5. Прикраси та мистецтво. З виробних і дорогоцінного каміння виготовляють прикраси, декоративно-ужиткові вироби, сувеніри. З граніту часто роблять пам'ятники та підстави для них.

У всьому світі відомі російські вироби із малахіту. Багато хто з них є справжніми витворами мистецтва.

Малахітова ваза в Ермітажі