Сведения о горных породах (петрография)

Как было сказано выше (см. «Введение»), все горные породы по происхождению делят на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

§ 1. Магматические горные породы и их структуры

Магматические горные породы бывают трех типон: интрузивные (глубинные), эффузивные (излившиеся) и порфировые (промежуточные между глубинными: и излившимися). Это деление отражает обстановку, в которой происходило их образование ^х.

Интрузивные или глубинные горные породы образовались в результате остывания магмы в глубоких недрах земной коры. В этих условиях происходит медленное и спокойное затвердевание магматического вещества.

Эффузивные или излившиеся горные породы обра­зовались в результате остывания лавы — магмы, вылившейся на поверхность Земли. Затвердевание лавы происходит быстро в ус­ловиях низкого, часто атмосферного давления.

Порфировые или промежуточные породы обра- зовклтгетпг 'результате остывания магмы в условиях сравнительно небольших глубин, довольно быстрого остывания магмы и относи­тельно небольших давлений. Эти породы обладают свойствами, про­межуточными между свойствами интрузивных и эффузивных пород.

Интрузивные породы часто делят на абиссальные, образовавшиеся на значительных глубинах, и гипабиссальные или полуглубинные.

¹ В последнее время получает все более широкое развитие инженер­ная петрография. Эта наука занимается проблемами, связанными с искусственным получением различных пород и в первую очередь аналогов магматических пород. Подобное получение пород имеет не только практическое, но и глубоко научное значение. Ученые вплотную подходят к пониманию и воссозданию тех сложных процессов, которые протекают в глубоких недрах Земли.

Абиссальные породы образовались при высоком всесторон­нем давлении и значительной температуре, которая затем медленно понижалась.

Гипабиссальные породы образовались в условиях более низкого давления и менее высоких температур. Температура магмы при образовании гипабиссальных пород понижается значительно быстрее, чем при образовании абиссальных пород.

Горные породы магматического происхождения характеризуются строением или структурой. Различают структуры: полнокри­сталлическую или зернисто-кристаллическую, стекловатую и порфи­ровую.

Полнокристаллической (зернисто-кри- стал ли ч е с к о й) структурой характеризуются породы, вся масса которых имеет кристаллическое строение.

Стекловатой структурой обладают породы с аморфной, некристаллической массой. Породы такой структуры представляют собой вулканическое стекло, окрашенное в светлые или черные тона. Они обладают стеклянным блеском и раковистым изло­мом.

Порфировой называют такую структуру, при которой среди стекловатой массы выделяется значительное количество хорошо выраженных кристаллов.

Полнокристаллическая структура бывает равномернозернистой и порфировидной.

Равномернозернистой называется такая структура, при которой кристаллы, входящие в состав породы, имеют примерно одинаковые размеры. В зависимости от размеров кристаллов она может быть крупнозернистой, среднезернистой и мелкозер­нистой.

Порфировидно й называют такую полнокристаллическую (зернисто-кристаллическую) структуру, при которой горная порода целиком состоит из кристаллов двух резко отличных размеров: основная масса кристаллов имеет незначительные размеры, среди них располагаются хорошо образованные крупные кристаллы.

Полнокристаллической (зернисто-кристаллической) структурой характеризуются интрузивные породы, причем глубинные, или абиссальные, чаще всего имеют равномернозернистую структуру, а гипабиссальные — порфировидную. Промежуточные породы, к ко­торым относятся многие жильные магматические породы, характе­ризуются порфировидной и часто порфировой структурами.

Эффузивные породы характеризуются стекловатой или порфи­ровой структурой.

В горных породах различают текстуру — характер про­странственного расположения составных частей породы. Она бывает массивной (сплошной), сланцеватой, шлаковой, миндалевидной, флюидальной (текучей) и т. д.

Массивная, или сплошная, текстура обусловлена сплошным, однородным во всех направлениях заполнением простран­ства веществом.

Сланцеватая текстура характеризуется расслоен- ностью породы на тонкие пластины.

III л а к о в а я текстура получается при выделении газон из остывающей лавы.

Миндалевидная текстура возникает при заполне­нии полостей овальной формы в породе каким-либо веществом.

Флюида льна я, или текучая, текстура обусло­влена таким расположением кристаллов минералов в породе, как будто они захвачены течением.

При изучении пород магматического происхождения различают переходные типы пород, например от интрузивных к промежуточным, от промежуточных к эффузивным. То же можно сказать и о струк­турах горных пород.

- Среди интрузивных пород наиболее распространены пегматиты, ^-/граниты и гранодиориты, сиениты, нефелиновые сиениты и диориты, габбро, пироксениты, перидотиты и дуниты (табл. 4). '

II е г м а т и т ы. Относятся к ультракислым интрузивным поро­дам, состоят из кварца (45—55%), ортоклаза (40—50%), мусковита и биотита (0—10%). Крупные кристаллы кварца и ортоклаза про­растают друг друга. В виде разностей этих пород можно указать на письменный гранит, или еврейский камень, который состоит из больших кристаллов ортоклаза, проросших длинными трехгран­ной формы кристаллами кварца так, что напоминает клиновидные письмена. Пегматиты обычно встречаются в жилах. Они часто заклю­чают в себе золото, олово и другие металлы, слюду, драгоценные камни, радиоактивные минералы.

Граниты. Относятся к кислым породам, состоят из ортоклаза (40—60%), кварца (25—35%), богатых натрием плагиоклазов (10— 15%), мусковита, биотита и роговой обманки (5—10%). Граниты бывают крупно- или мелкозернистыми. Цвет их различный: бело­ватый, светло-серый, красный (мясо-красный гранит Финляндии носит название раппакиви). Очень распространенные породы. Обра­зуются на глубине. Залегают в виде огромных масс. Среди промежу­точных (порфировых) пород по химическому составу гранитам соответствуют кварцевые порфиры, среди эффузивных — липа­риты.

Кварцевые порфиры. Аналоги гранитов среди про­межуточных пород. В составе этой порфировой породы существенную роль играет кварц как в основной массе, так и среди вкрапленников. 1 Породы светло-серого, темно-серого, зеленовато-серого или красно- бурого цвета. Заключают крупные вкрапления кварца, полевых шпатов и слюды. Часто иснользуются как красивый и прочный строительный материал.

Липариты. Аналоги гранитов среди эффузивных пород. Состоят преимущественно из вулканического стекла. Это белые или светло-серые плотные породы с шероховатым изломом. Иногда в них видны мелкие вкрапления кварца. Представляют собой лаву, застывшую на поверхности. Весьма широко распространены.

Г ранодиориты. Кислые интрузивные породы, состо­ящие из кварца (30—40%), богатых натрием плагиоклазов (25—35%), мусковита, биотита, роговой обманки (15—25%) и ортоклаза (10-20%).

Сиениты. Средние интрузивные породы. Не содержат кварца. Состоят из ортоклаза (85—95%), мусковита, биотита и роговой обманки (5—10%), богатых натрием плагиоклазов (0—5%). Внешне похожи на граниты. Имеют серую или красновато-бурую окраску. Образуются на значительных глубинах. Залегают, как и граниты, в виде огромных масс. Встречаются значительно релге, чем граниты.

Бескварцевые, или сиенитовые, порфиры. Аналоги сиенитов среди промежуточных (порфировых) пород. Основ­ная масса светло-серого, темно-серого, зеленовато-серого или красно- бурого цвета. Встречаются крупные вкрапления полевых шпатов¹*, слюды или роговбй обманки. Представляют собой красивый и проч­ный строительный материал.

Трахиты. Эффузивные аналоги сиенитов. Светло-серые плот­ные с шероховатым изломом породы. Основная масса стекловатая (вулканическое стекло). Встречаются кристаллы полевых шпатов. Представляют собой лаву, застывшую на поверхности.

Нефе л и н о в ы е сиениты. Средние интрузивные породы, состоящие из ортоклаза (50—60%), нефелина (35—45%), мусковита, биотита и роговой обманки (0—10%). Имеет серую или красновато­бурую окраску. Встречаются на Урале и на Кольском полуострове.

Ф о н о л и т ы. Эффузивные аналоги нефелиновых сиенитов зеленовато-серой и буроватой окраски с жирным блеском. Плотные, напоминающие роговую, массы с занозистым изломом.

Диориты. Средние интрузивные породы, состоящие из бога­тых натрием плагиоклазов (40—50%), роговой обманки и авгита (35—45%), ортоклаза (0—5%) и кварца (5—15%). Похожи на гра­ниты. Имеют обычно зеленовато-серую окраску (зеленокаменные породыс). Залегают, как и граниты, в виде огромных масс. Встре­чаются реже, чем граниты. Известны диориты со значительным содержанием кварца. В этих случаях их называют кварцевыми диоритами.

Порфирит ы. Промежуточные (порфировые) породы, яв­ляющиеся аналогами диоритов. Зеленовато-серые с вкрапленниками полевых шпатов, роговой обманки и авгита. Представляют собой красивый и прочный строительный материал.

Андезиты. Аналоги диоритов среди эффузивных пород. Имеют темно-серую или зеленоватую окраску. Среди стекловатой

массы в них иногда встречаются заметные кристаллы роговой об­манки или авгита. Нередко имеют, как и базальты, миндалевидную текстуру. Представляют собой лаву, застывшую на поверхности. Весьма распространенные породы встречаются на Кавказе и на Урале.

Габбро. Основные интрузивные породы, состоящие из авгита и оливина (60—70%), богатых кальцием плагиоклазов (30—40%). Это темноокрашенные, обычно крупнозернистые породы. Встречаются реже, чем граниты. Разновидности габбро, состоящие из одного плагиоклаза — лабрадора, называются лабрадорита ми.

Диабазы. Промежуточные аналоги габбро. Это темные серо­зеленые породы. На темном фоне основной массы выделяются длин­ные белые палочковидные зерна плагиоклазов. Существуют разности диабазов, застывшие на значительной глубине и имеющие поэтому довольно крупнозернистое строение. Они приближаются к интрузив­ным породам габбро.

Базальты. Эффузивные аналоги габбро или диабазов. Чер­ные обычно плотные тяжелые породы, часто распадающиеся на шестиугольные столбы. Нередко заключают зеленые зерна оливина. Иногда имеют миндалевидную текстуру, как и андезиты. Самые распространенные эффузивные породы. Являются продуктом изли­яния многих современных вулканов. Часто базальты приближаются к диабазам, как последние к габбро.

Пироксениты. Ультраосновные интрузивные породы, со­стоящие из авгита (65—75%) и оливина (25—35%). Зернистые по­роды темно-зеленого или черного цвета. Часто содержат руды же­леза, а иногда и платины. При выветривании переходят в породы, называемые змеевиками, или серпентинами, — плотные, зеленые, мягкие, иногда порфировидные, если в них сохранились первичные кристаллы. Часто в змеевиках наблюдаются пятна различных цветов (зеленого, черного, белого, красного, желтого), придающие им сход­ство с кожей змеи.

Перидотиты. Ультраосновные интрузивные породы, со­стоящие из оливина (65—75%) и биотита, роговой обманки и авгита (25—35%). Это черные или темно-зеленые, редко светло-зеленые зернистые породы. Часто содержат руды железа, а иногда и пла­тины. При выветривании переходят в змеевики.

Д у н и т ы. Ультраосновные интрузивные породы, полностью состоящие из оливина. Часто содержат хромистый железняк (хро­мит). С дунитами часто связаны месторождения платины. При вы­ветривании переходят в змеевики.

Вулканическое стекло (обсидиан). Быстро ос­тывшая лава. Состоит из кремнекислоты, окислов калия, кальция, магния и других металлов ж представляет собой стекловатую породу светлых, бурых и темных, даже смоляно-черных тонов. В тонких краях обычно просвечивает. Излом раковистый. Чертит стекло.