4.3. Магматические горные породы

Происхождение и классификация. Магматические горные поро­ды образуются в результате застывания расплавленной магмы. Магма, прорываясь по трещинам земной коры, в одних случаях за­стывает в ее недрах, что приводит к образованию глубинных (ин­трузивных) пород , в других — достигает поверхности зем­ли, разливается потоками лавы и дает начало излившимся (эффу­зивным) породам, которые являются аналогами глубин­ных пород.

Условия остывания магмы в глубине и на поверхности земли резко различны. Глубинные магматические породы формируются в условиях высокого давления, медленного и равномерного остыва­ния. В этом случае образуются плотные, массивные, полнокристал­лические породы типа гранита, габбро. Излившиеся магматические породы формируются при остывании магмы в условиях низкого давления и температуры, быстрой отдаче тепла и газов. При этом возникают породы с обилием аморфного стекла, часто с большой пористостью, например базальт, пемза.

Классификация магматических пород, кроме деления их на глу­бинные и излившиеся, основана также на содержании в них крем­незема в пересчете на SiО₂ (табл.6).

Таблица 6.

Классификация магматических пород

Состав пород		Породы
содержание окисла (SiО2 %)	минералы	глубинные	излившиеся (аналоги глубинных)
Кислые породы (75 - 65) Средние породы (65 – 52) Основные породы (52 – 40) Ультраосновные (менее 40)	Кварц, полевые шпаты (чаще ортоклаз), слюды Полевые шпаты (чаще ортоклаз), роговая обманка, биотит Плагиоклазы, роговая обманка, авгит, биотит Плагиоклазы (чаще лабрадор), авгит, иногда оливин Авгит Авгит, оливин, рудные минералы Оливин, рудные минералы	Граниты Сиениты Диориты Габбро Пироксениты Пироксениты Дуниты	Кварцевый порфир, липарит Ортоклазовый порфир, трахит Порфирит, андезит Дибаз, базальт

Разделение магматических пород по SiO₂ имеет практическое значение. Так, с уменьшением SiO₂ в глубинных породах возрас­тает плотность, понижается температура плавления, породы лучше поддаются полировке, окраска их становится темнее.

В составе магматических пород основное место занимают поле­вые шпаты, амфиболы, пироксены, кварц и слюды. В наиболее древних породах могут присутствовать вторичные минералы (кар­бонаты, глинистые), которые возникают в процессе выветривания из основных минералов. Количество этих минералов может слу­жить показателем степени выветрелости породы.

Структура, текстура, отдельности и формы залегания магматических пород

Свойства пород зависят от особенностей их внутреннего строе­ния и сложения в массиве.

Структура — особенности внутреннего строения породы, обус­ловленные размерами, формой и количественным соотношением ее составных частей — минералов. В магматических породах различают следующие структуры: 1) зернистые, типичные для глубинных пород, 2) полукристаллические (совместное нахождение кристал­лов и аморфного стекла) и 3) стекловатые, типичные для излив­шихся пород.

Текстура (сложение) характеризует пространственное располо­жение частей породы в ее объеме. Для магматических пород харак­терны следующие текстуры: 1) массивная — равномерное, плотное расположение минералов, 2) полосчатая — чередование в породе участков различного минерального состава или различной струк­туры, 3) шлаковая — порода содержит видимые глазом пустоты. Отдельности. При остывании магмы в связи с изменением объе­ма в породах возникают тончайшие трещины, которые разбивают массив на отдельные участки (формы). В зависимости от системы расположения трещин возникают отдельности: столбчатая (ба­зальт), глыбовая (гранит), шаровая (диабаз) и др.

Строительные свойства магматических пород высокие. Это объ­ясняется их минеральным составом и жесткими кристаллизацион­ными связями в структурах. Наибольшей прочностью отличаются мелко- и равномернозернистые структуры.

При оценке качества следует отдавать предпочтение массивной текстуре. Полосчатое сложение и отдельности облегчают разработ­ку, но в целом снижают качество пород. Трещиноватость пород со­кращает количество выпускаемой каменной продукции, обусловли­вает фильтрацию подземных вод.

Формы залегания магматических пород. Глубинные горные по­роды залегают в виде батолитов (рис.1) — огромных массивов горных пород до нескольких сотен километров, залегающих глубо­ко от земной поверхности; штоков — ответвлений от батолитов;

Рис.1 Основные формы залегания магматических пород;

1 – жилы; 2 – покров; 3- поток; 4 – вулканический конус; 5 – батолит; 6 – лакколит

лакколитов — грибообразных форм, образованных при внедрении магмы между слоями осадочных толщ; жил, возникших при запол­нении магмой трещин в земной коре.

Для излившихся горных пород характерными являются купо­ла — сводообразные формы; лавовые покровы, образовавшиеся в результате растекания магмы на поверхности земли; потоки — вы­тянутые формы, возникшие в результате течения магмы из вул­канов.

Характеристика групп магматических пород. Кислые поро­ды (содержание SiO₂ от 65 до 75%) являются наиболее распрост­раненными среди магматических пород. Основные их представители: гранит и его излившиеся аналоги — кварцевые порфиры, липариты, вулканические стекла.

Средние породы (содержание SiO₂ от 52 до 65%). В эту группу входят глубинные породы: диориты (излившиеся аналоги — порфириты и андезиты) и сиениты (излившиеся аналоги — ортоклазовый порфир и трахит).

Основные породы (содержание SiO₂ от 40 до 52%). В эту группу входит глубинная порода габбро и ее излившиеся аналоги— диабаз и базальт.

Ультраосновные породы (содержание SiO₂ менее 40%) имеют только глубинное происхождение, не содержат полевых шпа­тов и кварца. Распространение очень ограниченное. На поверхности земли неустойчивы и легко поддаются выветриванию. К ним отно­сятся пироксениты, перидотиты, дуниты.