Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ.docx
Скачиваний:
17
Добавлен:
22.03.2015
Размер:
243.58 Кб
Скачать

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (а. rocks; н. Gesteine; ф. roches; и. rocas) — природные минеральные агрегаты, слагающие литосферу Земли в виде самостоятельного геологического тела. Традиционно под горной породой подразумевают только твёрдые тела, в широком понимании к горным породам относят также воду,нефть и природные газы. Согласно современным представлениям, горные породы сложены верхней оболочкой планет земной группы, а также Луной и астероидами.  Термин "горная порода" впервые ввёл в геологическую литературу русский геолог В. М. Севергин (1798). Науки, изучающие горные породы, — петрография, литология, петрофизика и физика горных пород.  Состав, строение, структура, текстура и условия залегания горных пород находятся в причинной зависимости от формирующих их геологических процессов, происходящих в определенных физико-химических условиях. Горные породы могут слагаться как одним минералом, так и их комплексом. В природе известно свыше 3000 минералов, однако число породообразующих минералов невелико (40-50). Реальные сочетания этих минералов определяются физико-химическими процессами породообразования и геохимическими законами распространения породообразующих элементов.  По происхождению горные породы делят на три класса: осадочные горные породы, магматические горные породы и метаморфические горные породы. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных, которые, однако, занимают около 75% площади земной поверхности. Практически все горные породы могут быть использованы какполезные ископаемые. К рудам относят горные породы с кондиционным содержанием ценных компонентов. С развитием технологии (и изменением кондиций) всё большее число горных пород вовлекается в промышленное производство (например, при получении глинозёма из плагиоклаза рудой является такая распространённая на Земле горная порода как анортозит). Большинство горных пород применяется в народном хозяйстве в качестве строительного и горно-химического сырья.  Как физические тела горные породы характеризуются плотностными, упругими, прочностными, тепловыми, электрическими, магнитными, радиационными и другими свойствами. 

Поле́зные ископа́емые — минеральные и органические образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качествесырья или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд,россыпей и пр.). Скопления полезных ископаемых образуютместорождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны.

Область науки и технологии, посвящённая добыче полезных ископаемых, именуется горным делом.

На территории Российской Федерации сосредоточены исключительные запасы сырьевых и топливно-энергетических ресурсов[1]. В частности имеются: крупные месторождения нефти, газа, угля, калийных солей, никеля, олова, алюминиевого сырья, вольфрама, золота, платины, асбеста, графита, слюды и других полезных ископаемых. В России открыто более 20 тыс. месторожденийполезных ископаемых. В недрах земли выявлены и разведаны многочисленные месторождения нефти,природного газа, каменного угля, руд черных, цветных, редких и благородных металлов,редкоземельных элементов, горнохимического нерудного технического сырья, драгоценных и поделочных камней и минеральных материалов. Однако реальная количественная оценка запасов полезных ископаемых России затруднена, так как разные источники приводят разные данные, которые в отдельных случаях отличаются в разы.

Магматические породы

Магматические горные породы — Магма периодически образует отдельные очаги в пределах разных по составу и глубинности оболочек Земли. Магматические горные породы образуются в результате затвердения магмы. Если расплав застывает на глубине, то образуются глубинные породы, при застывании магмы на земной поверхности, то образуются излившиеся. Глубинные породы застывают медленнее, и поэтому структура у них полностью кристаллическая. У излившихся она скрытокристаллическая, мелкозернистая или стекловидная. Каждой глубинной породе соответствует излившиеся того же химического состава.

Вулканические породы (вулканиты) — горные породы, образовавшиеся в результате излияния магмына поверхность, и затем застывшей.

Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера кристаллов, текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно изоксида кремния и по его содержанию делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO 2), кислые (65-70%), средние (52-65%), основные (45-52%) и ультраосновные (до 45%)[уточнить]. Горные породы вулканического происхождения, которые образовались на глубине, называются плутоническими илиинтрузивными.

Из-за медленного остывания магмы и больших давлений эти породы крупнокристаллические (долерит,гранит и др). Те породы, которые образовались в результате излияния на поверхность, называютсяРазнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация (разделение) магмы — это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию. эффузивными (излившимися) или вулканическими.

Магматические горные породы можно классифицировать по минералогическому составу, генезису, химическому составу и другим признакам.

Цвет магматических горных пород определяется содержанием в них Si02 Магматические горные породы характеризуются высоким показателем физико-механических свойств (табл. 2.2). Как уже отмечалось, они плохо поддаются выветривании, истиранию, эти пароды морозоустойчивы. Имеет высокую прочность и малосжимаемы, не растворяются в воде, практически водонепроницаемы.

Осадочные породы

Однако для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочныехемогенныеорганогенные и смешанные. Перенос, или механическая транспортировка зёрен, образовавшихся в результате механического разрушения материнских пород, можно рассматривать как природный гидравлический транспорт (гидротранспорт) Перенос осуществляется главным образом с помощью воды и ветра; кроме них заметную роль в перемещении осадков играют движущиеся ледники, айсберги и прибрежные льды, свя­занные с проявлением силы тяжести оползни, осыпи, обвалы; а также живые организмы. В последние десятилетия существенную геологическую роль начинает играть техногенный перенос материала, связанный с рОсадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического имеханического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Определение не совсем точное и строгое. Так, например, в «осадочные горные породы» не входит большая группа горных пород, образованная действием на сульфидные горные породы (называемые «рудами») специфической формы выветривания — окисление, 

азличными строительными рабоБольшинство осадочных пород залегает в виде пластов, или слоёвтами.

Накопление осадка[править | править исходный текст]

Транспортируемый осадочный материал осаждается в пониженных участках рельефа. Скоростьнакопле­ния осадка колеблется в очень широких пределах — от долей мил­лиметра (глубоководные части морей и океанов) до нескольких метров в год (в устьях круп­ных горных рек).

Диагенез[править | править исходный текст]

Осадок, накопившийся на дне водоема или на поверхности суши, обычно представляет собой неравновесную систему, состоящую из твёрдой, жидкой и газовой фаз. Между составными частями осадка начинается физико-химическое взаимодействие. Активное участие в преобразовании осадков принимают обитающие в иле организмы.

Во время диагенеза происходит уплотнение осадка под тяжестью образующихся выше него слоев, обезвоживание, перекри­сталлизация. Взаимодействие составных частей осадка между со­бой и окружающей средой приводит к растворению и удалению неустойчивых компонентов осадка и формированию устойчивых минеральных новообразований. 

Катагенез[править | править исходный текст]

В эту стадию осадочные породы претерпевают существенные преобразования, сопровождаемые изменением химико-минералогического состава, строения и физических свойств. Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворенные в ней соли и газообразные компо­ненты, рН, Eh и радиоактивное излучение. Направленность и ин­тенсивность преобразований в значительной степени определяются составом и физическими свойствами пород. В процессе катагенеза происходит уплот­нение пород, их обезвоживание, растворение неустойчивых сое­динений, а также перекристаллизация и образование новых минералов.

 Метагенез (геология)

На этой стадии происходит максимальное уплотнение осадочных пород, меняется их минеральный состав, структура. Преобразование пород происходит под влиянием тех же факторов, что и при катагенезе, но температура более высокая (200—300 °C), выше минерализация и газонасыщенность вод, иные значения Eh и рН.

Горные породы, слагающие поверхность земной коры, подвергаются постоянному воздействию геологических и атмосферных явлений, изменяющих и разрушающих их. В результате получаются обломочные материалы, накопление которых приводит к образованию осадочных горных пород. Кроме того, осадочные горные породы могут формироваться вследствие прямого химического осаждения минералов из водной среды. Осадочные горные породы образованы кластами и (или) биокластами, матрицей и цементом. Зерна, которые иногда называют кластами, представляют собой обломки разрушенных ранее горных пород или остатки скелетов погибших организмов — биокластов (раковины, скелеты мшанок и др.). Прилегая друг к другу, зерна образуют каркас, или матрицу, осадочной породы. Цементом, в свою очередь, называется материал, который на этапе диагенеза заполняет свободное между зернами пространство в породе. Минералогический состав цемента может быть различным: кальцит, арагонит, кварц, барит и т.д. Оставшиеся незаполненные цементом пустоты называются порами и, как правило, имеют очень малые размеры.

Метаморфические горные породы

 — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.

Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических — формаинтрузий или покровов. Этим иногда пользуются, чтобы определить их происхождение. Так, если метаморфическая порода происходит от осадочной, ей дают приставку пара- (например, парагнейсы), а если она образовалась за счёт магматической породы, то ставится приставка орто- (например, ортогнейсы).