Геология и литология



страница3/5
Дата02.05.2016
Размер0.75 Mb.
1   2   3   4   5

ПОНЯТИЕ О ГОРНОЙ ПОРОДЕ

Горные породы образуются в земной коре или на её поверхности в ходе различных геологических процессов.

Горные породы, слагающие земную кору, в большинстве своём представляют собой агрегат многих минералов, реже они состоят из зёрен одного минерала. Породы, состоящие из многих минералов, называют полиминеральными (греч. «поли» – много), из одного минерала – мономинеральными (греч. «моно» – один).

Все горные породы по происхождению делятся на три большие группы.



  1. Магматические, или изверженные породы, образующиеся из застывшего в различных условиях силикатного расплава – магмы или лавы.

  2. Осадочные горные породы, образующиеся на поверхности Земли в результате деятельности экзогенных процессов (выветривания и др.).

  3. Метаморфические горные породы, образующиеся в глубоких зонах земной коры путём коренного преобразования магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких температур и давлений.

В земной коре наблюдаются всевозможные переходы от одних пород к другим, смены осадочных пород магматическими, магматических и осадочных – метаморфическими. Это связано с постоянными изменениями физико - химических условий в земной коре, обусловленных непрерывно идущими геологическими процессами на ее поверхности и в недрах.

Минеральный состав, строение и формы залегания горной породы отражают условия её образования. Облик породы определяется структурой и текстурой.

Под структурой понимается особенность внутреннего строения горной породы, связанная со степенью её кристалличности, абсолютными и относительными размерами зёрен разных минералов, составляющих горную породу, их формой и способом сочетания.

Структуры бывают:


  1. Зернистые, когда минералы, слагающие породу, представлены зёрнами, ясно различимыми без помощи лупы (гранит). По крупности зерна различают структуры:

- крупнозернистые (диаметр частиц 5-20 мм);

- среднезернистые (3-5 мм);

- мелкозернистые (2-3 мм);

- тонкозернистые (около 2 мм).



  1. Порфировые, когда на плотном фоне разбросаны вкрапления более или менее крупных зёрен отдельных минералов (порфирит).

  2. Обломочные. Горная порода состоит из обломков различной величины, формы и цвета (конгломерат).

  3. Оолитовые. В плотной массе встречаются более или менее округлой формы шарики – оолиты (боксит).

Структуры обломочных пород подразделяют по величине обломков на грубообломочные – более 2 мм, среднеобломочные – от 0,1 до 2 мм и мелкообломочные – от 0,01 до 0,1 мм.

Под текстурой понимают пространственное расположение минералов в породе и характер заполнения пространства. По ориентировке составных частей породы выделяют текстуры неориентированные или массивные, ориентированные (например, полосчатые, слоистые, сланцеватые, пятнистые и др.), а по степени заполнения пространства – плотные, пористые, рыхлые и др. При заполнении пор вторичными минералами возникают миндалекаменные текстуры.

Наряду с химическим и минеральным составом структура и текстура являются важнейшими диагностическими и классификационными признаками, определяющими горную породу. Кроме того, базируясь на структурно – текстурных особенностях можно судить о генезисе породы.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

По условиям залегания магматические породы подразделяют на интрузивные (глубинные или абиссальные), гипабиссальные (полуглубинные) и эффузивные (излившиеся).

По степени содержания кремнезема эти породы делят на следующие группы: ультраосновные (менее 40%), основные (40 – 52 %), средние (52 – 65%), кислые (65 – 70%). Особняком стоят щелочные породы, образовавшиеся из нефелино–сиенитовой магмы, существенно обогащённой калием и натрием и содержащей до 60-65% кремнезема.

На степень кислотности пород могут указывать их цвет и удельный вес. Чем кислее порода, тем она светлее. Цвет породы зависит от количества цветных минералов – биотита, роговой обманки, хлорита, эпидота и др. Чем кислее породы, тем они менее плотные, более основные породы – более плотные. Кислые интрузивные породы имеют плотность 2,6 – 2,7, средние – 2,7–2,8, основные – 2,9 – 3,1, ультраосновные – 3,1 – 3,25 г/см3. У эффузивных разностей пород удельный вес, как правило, несколько меньше, чем у интрузивных.

Под действием процессов выветривания эффузивные породы изменяются. Сильно изменившиеся породы называют палеотипными, слабо изменившиеся – кайнотипными. При макроскопическом описании трудно различить кайно- или палеотипные породы. Необходимо обращать внимание на текстуру породы: у кайнотипных она пористая, а палеотипные имеют плотную текстуру.

С магматическими породами связаны месторождения полезных ископаемых (руды чёрных и цветных металлов, золото и драгоценные камни, керамическое и агрохимическое сырье и др.).



ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Рис.1. Формы залегания интрузивных пород:



1- дайки, 2- штоки, 3- батолиты, 4- гарполиты, 5- многоярусные силлы, 6- лополиты, 7- лакколиты, 8- диапиры, 9- факолиты, 10- бисмалиты

  1. Дайки – несогласные интрузии, ограниченные параллельными стенками (рис.1).

  2. Штоки - относительно небольшое несогласное интрузивное тело, часто неправильной формы.

  3. Батолиты - очень крупные массивы интрузивных пород гранитоидного состава, образовывающиеся на значительных глубинах.

  4. Гарполиты – интрузивные тела, похожие на батолиты, но меньших размеров.

  5. Силлы – интрузивные покровы, имеющие форму пластов и залегающие в основном согласно напластованию. Они имеют мощность от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров.

  6. Лополиты – интрузивные чашеобразные тела размером от сотен метров до сотен километров.

  7. Лакколиты – тела, форма которых напоминает шляпку гриба, а размер (диаметр) не превышает обычно 5 км. Они являются результатом проникновения магмы под значительным давлением, в результате чего вышележащие пласты обычно изгибаются под воздействием нагнетания и залегают согласно с телом лакколита.

  8. Диапиры – интрузивные тела, удлинённые в плане и в разрезе. В отличие от лакколитов они, следуя трещинам в земной коре, активно воздействуют на вмещающие породы, сминая их.

  9. Факолиты – интрузивные тела, имеющие форму седла или линзы в плане и в разрезе. Чаще всего они образуются в замковых частях антиклинальных складок. Мощность факолитов достигает нескольких сотен метров.

  10. Бисмалиты – интрузивное тело, имеющие цилиндрическую форму наподобие пробки.

Формы залегания эффузивных пород

  1. Покров - на поверхность Земли изливаются большие массы лавы. Они покрывают значительные площади, образуя покровы. Лава жидкая и подвижная.

  2. Поток - излившаяся лава спускается по склону горы. Лава более густая и менее подвижная. В отличие от покровов потоки занимают меньшую площадь.

  3. Купол - лава густая, вязкая. Она не растекается и выливаясь из жерла вулкана, образует купол.

Ультраосновные породы

Дуниттемно-зеленая или черная интрузивная порода со средне- или мелкозернистой структурой и массивной текстурой. Она состоит почти из одного оливина, залегает в виде штоков и малых интрузий. Используют породу как строительный материал.

Пироксенит – темная, почти черная интрузивная порода, обладающая средне- или крупнозернистой структурой и массивной текстурой. Она состоит из пироксена, залегает в форме даек, жил и малых интрузий, порода применяется в качестве строительного и облицовочного камня.

Основные породы

Габбро представляет собой окрашенную в различные оттенки серого, зеленого, черного цветов глубинную породу. Структура ее равномерно-, средне- или крупнозернистая, текстура массивная. Габбро состоит из основного плагиоклаза (лабрадора), авгита, роговой обманки, оливина, залегает в виде крупных лакколитов. Эта порода применяется как строительный, поделочный и облицовочный материал.

Базальт имеет окраску от темно-серого до черного цвета. Эта кайнотипная порода является эффузивным аналогом габбро. Она обладает мелкозернистой, скрытокристаллической иди стекловатой структурой, плотной или пористой текстурой. Базальты залегают лавовыми потоками и покровами. Применяется порода в качестве строительного камня, как сырье для каменного литья, как кислотоупорный и изоляционный материал.

Диабаз – порода темно-зеленого или зеленовато-серого цвета, представляющая собой палеотипный эффузивный или полуглубинный аналог габбро. Структура породы мелко- иди среднезернистая, текстура плотная или массивная. Диабазы залегают в виде лавовых покровов, пластовых интрузий и даек. Они используются для изготовления брусчатки и каменных декоративных ограждений.

Средние породы

Сиенит – порода, обладающая светлой и серой, розовой или белой окраской. Эта глубинная порода имеет средне- или мелкозернистую структуру и массивную текстуру, состоит из полевых шпатов, роговой обманки, иногда – пироксена и биотита. Сиениты залегают небольшими штоками и лакколитами, используются как строительный материал.

Диорит порода серого или зеленоватого цвета. Эта интрузивная порода обладает равномернозернистой, реже порфировидной, структурой и массивной текстурой, состоит из авдезина и роговой обманки. Диориты образуют лакколиты, реже небольшие штоки и жилы. Порода используется для облицовки зданий и как поделочный камень.

Порфирит – окрашенная в темные зеленоватые и серые тона порода, являвшаяся палеотипным излившимся аналогом диоритов. Структура ее порфировая полнокристаллическая, текстура плотная. Порода используется для изготовления брусчатки, щебенки, штучного камня.

Кислые породы

Гранит – светлоокрашенная (серого, розового и красного цвета) интрузивная зернистая порода с массивной текстурой. Преимущественный состав ее: кварц, полевые шпаты (плагиоклазы, ортоклаз), слюды, роговая обманка. Он залегает в форме батолитов или штоков и используется как строительный, облицовочный и орнаментальный камень.

Кварцевый порфир – порода желтой, бурой, красной, зеленой или фиолетовой окраски, часто пятнистая. Он является излившимся палеотипным аналогом гранита, обладает порфировой структурой и массивной текстурой. Залегают порфиры в виде лавовых потоков и куполов, реже – в виде даек и лакколитов, используются как строительный материал.

Пегматит – светлоокрашенная (розовая, желтая, серая или зеленая) полуглубинная порода, обладающая пегматитовой структурой и массивной текстурой. Она состоит из полевого шпата и кварца, залегает в форме жил, используется как поделочный и облицовочный материал, а также как материал для получения высокосортного керамического сырья.

Вулканические стекла (обсидианы) – бархатно-черные, серые или красновато-бурые стекловатые эффузивные породы с флюидально-полосчатым сложением. Они обладают стеклянным блеском и резко выраженным раковистым изломом. К кислым породам стекла отнесены условно, поскольку состав их определяется только химическим анализом, но чаще всего они кислого состава, так как характеризуются высоким содержанием кремнезема. Порода залегает в виде лавовых потоков, применяется как поделочный камень и строительный материал.

Щелочные породы

Нефелиновый сиенит – светло-зеленая интрузивная средне- или крупнозернистая порода с массивной текстурой. Преимущественный состав ее: нефелин, ортоклаз или микроклин, альбит, щелочные роговые обманки или пироксены. Порода залегает батолитами, штоками, жилами и лакколитами, используется как строительный материал.

ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

Осадочные горные породы образуются за счет отложения продуктов механического и химического разрушения ранее существовавших горных пород, а также за счет продуктов жизнедеятельности организмов. Процесс их возникновения идет при низких поверхностных давлениях и температурах.

Наиболее характерными признаками осадочных пород являются их залегание пластами, слоистая текстура, первичная пористость, наличие обломков, органических остатков.

Одни осадочные породы применяются как строительные материалы, другие – как топливо или химическое сырье. С рядом пород связаны месторождения алюминия, железных, марганцевых и других руд, россыпные месторождения золота, платины, алмазов.

По условиям образования осадочные породы делятся на четыре группы: пирокластические, обломочные, глинистые и биохимические.

Пирокластические породы

Эти породы представляют собой эффузивный обломочный материал, образующийся из твердых продуктов вулканических извержений – пепла, песка, лаппилей и бомб с примесью осадочного материала.



Вулканический туф – бурая, серая, розовая, фиолетовая или другой окраски легкая порода с обломочной структурой и пористой текстурой. В состав туфа входят частицы застывшей лавы, обломки кварца, роговой обманки, вулканического стекла, сцементированные пепловым кремнистым, реже осадочным известковистым цементом. Залегает порода пластами, используется как строительный материал и сырье для цементной промышленности.

Обломочные породы

Эти породы образуются в результате переноса и накопления обломков разрушения первичных горных пород и минералов в процессе геологической деятельности ветра, текучих поверхностных вод, вод болот, озер, морей, океанов и работы ледников. По величине обломков они делятся на три подгруппы: грубо- (крупно-), средне- и мелкообломочные. Среди обломочных пород различают рыхлые и сцементированные, породы из окатанных и неокатанных обломков. Размер обломков грубообломочных пород (псефитов) – более 2 мм.



Галечник – рыхлые отложения, состоящие из обломков размером от 10 до 100 мм. Обломки скатанные, петрографический состав их различен: базальтовые, кремневые, кварцитовые, известняковые и др. Галечники залегают в виде слоев и линз различной мощности, используются в дорожном строительстве, при изготовлении бетона и дли облицовки зданий.

Конгломерат представляет собой сцементированную гальку. Цемент – масса, скрепляющая отдельные обломки, может быть представлена минералами классов окислов (халцедон, кварц, лимонит), карбонатов (кальцит, доломит), силикатов (глины) и смешанным составом.

Среднеобломочные породы (псаммиты) имеют размер обломков от 1 до 0,1мм.

Песок – рыхлая порода из обломков кварца с незначительной примесью других минералов и обломков пород. Различают моно- и полиминеральные пески. По преобладанию обломков различного размера среди песков и песчаников выделяют следующие разности (размер в мм):

крупнозернистые – 1,0–0,5;

среднезернистые – 0,5–0,25;

мелкозернистые – 0,25–0,1.

Песок широко используется в дорожном строительстве, для изготовления бетона, в стекольном производстве.

Песчаник представляет собой сцементированный песок. Основная цементирующая масса карбонатная, кремнистая, железистая, глинистая или смешанного состава. Цвет породы серый, темновато-серый, розовый, белый (ахроматический) и др., зависит от минерального состава цемента. Песчаники имеют слоистую, беспорядочную или пористую текстуру. Они применяются при мощении дорог как бутовый камень, при изготовлении щебня, при производстве бетона, в качестве стенового, облицовочного, декоративного и штучного камня, в абразивной промышленности.

Мелкообломочные породы (алевриты) имеют размер обломков от 0,1 до 0,01мм.

Алевролит – сцементированный алеврит, представляющий серую различных оттенков сцементированную породу, состоящую преимущественно из обломков кварца, полевого шпата и других минералов. Цемент бывает глинистый, карбонатный и др.

Текстура породы плотная слоистая или однородная. Разновидности алевролитов с прочным цементом используют в качестве камня для мощения дорог и строительства зданий.



Глинистые породы (пелиты)

Эта группа осадочных пород наиболее распространена. По своему происхождению глинистые породы занимают промежуточное положение между чисто химическими, к которым они наиболее близки, и обломочными.



Глина жирная на ощупь пористая порода белого, серого, бурого или другого цвета. В сухом состоянии она растирается в порошок, во влажном – пластична, на ее поверхности ноготь оставляет блестящую полосу, в воде она размокает. Структура глин пылеватая, землистая, текстура пористая, чаще слоистая. Основными породообразующими минералами являются каолин, гидрослюда, монтмориллонит. Обычно примесь кальцита, опала обломков различных пород и минералов, а также органического вещества.

Глины используются при изготовлении кирпича, фарфора, фаянса, мыла, карандашей, а также для изготовления бумаги и резины. В процессе нефтедобычи они идут на приготовление буровых растворов.



Аргиллит представляет собой уплотненную сцементированную, не размокающую в воде глину. Он отличается большой прочностью, отсутствием пластичности и вязкости. Цвет породы бывает различным, но преобладают темные оттенки. Аргиллит обладает пелитовой структурой и однородной слоистой текстурой.

Смешанные породы

Мергель по своему составу является переходной породой между карбонатными и глинистыми, так как содержит 20 – 80% кальцита или доломита, а остальное – глинистые минералы. Он окрашен в светлые тона, но встречаются и яркие краски, фиолетовые и коричневые. Порода легко «вскипает» с соляной кислотой, образуя на поверхности грязевое пятно. Мергели обладают небольшой твердостью. Структура породы мелкозернистая или пелитовая, текстура пористая, однородная, слоистая. Некоторые мергели («рухляки») обладают способностью быстро растрескиваться при выветривании. Порода используется для изготовления цемента.

Биохимические породы

Породы этой группы образуются в водоемах за счет выпадения солей в осадок чисто химическим путем (хлориды, сульфаты и др.), в результате жизнедеятельности организмов, за счет разложения органических остатков (каустобиолиты и др.).



Галоидные породы

Каменная соль – белая, серая, желтая, голубая, розовая или бесцветная порода, состоящая из галита и обладающая соленым вкусом. Соль образует зернистые, реже волокнистые, скопления с плотной, реже пористой, однородной или слоистой текстурой. Наиболее характерными формами залегания ее являются пластовые залежи, линзы, штоки и купола. Каменная соль используется в пищевой и химической промышленности, в керамическом и мыловаренном производстве, в металлургии и медицине.

Сильвин отличается горько-соленым вкусом. Он используется для получения калийных удобрений.

Карналлит соль красно-бурого или красного цвета, реже бесцветная, состоящая из одноименного минерала, о6ладающая горьким жгуче-соленым вкусом и способностью легко поглощать влагу и оплывать на воздухе. Порода эта крупно- и грубозернистая, с плотным или пористым сложением.

Карналлит может образовывать значительные толщи. Он является сырьем для получения магния.



Сульфатные породы

Мономинеральные породы являются солями серной кислоты, значительно меньше растворяются в воде, чем хлориды.



Гипс белая, светло-серая, желтоватая или розовая мономинеральная порода, легко крошащаяся ногтем. Порода имеет зернистую структуру и плотную слоистую текстуру. Массивные белые и розовые мелкозернистые разновидности гипсов называют алебастром, а серебристо- белые и розоватые, параллельно-волокнистые – селенитом. Гипсы широко применяются в строительном деле, в цементной бумажной промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине.

Ангидрит голубовато-серого, реже белого и красноватого цвета мономинеральная порода с зернистой структурой и плотной текстурой. Практическое использование ангидрита сходно с использованием гипса.

Карбонатные породы

Эти породы состоят из минералов – солей угольной кислоты, взаимодействуют со слабой соляной кислотой, выделяя углекислый газ. Среди них по генезису различают обломочные, биогенные и хемогенные породы.



Известняк – белая, серая, бурая или желтоватая порода, состоящая из кальцита, реже арагонита, содержащая в качестве примесей песчано-алевролитовый, глинистый и карбонатный материал. Твердость ее небольшая.

Органогенно-обломочный известняк состоит из обломков карбонатных пород и известковых обломков скелетов организмов, сцементированных кальцитом. Порода имеет обломочную структуру, пористую однородную или слоистую текстуру.

Биогенный известняк образуется из целых раковин и скелетов мелких морских животных, состоящих из кальцита, сцементированных кальцитовым цементом. Известняки, содержащие примесь органических веществ, называют битуминозными. Окраска их темно-бурая или черная, при ударе или нагревании они издают запах нефти.

Хемогенный известняк образуется путем осаждения карбоната кальция в водоемах и на выходах родников. Это мелкозернистая скрытокристаллическая или оолитовая с плотным или пористым сложением порода. Известняки залегают слоями, рифовыми массивами. Порода широко применяется в строительстве, в азотно-кальциевом, содовом, сахарном, стекольном производстве, в металлургии.

Доломит состоит из минерала того же названия, имеет желтовато-белую, иногда бурую, реже темно-серую или черную окраску. Структура его однородная, микро-, тонко- и крупнозернистая, текстура беспорядочная, микрослоистая, брекчиевидная, пятнистая, пористая. Он отличается от известняков по реакции с соляной кислотой: под действием 5%-ного холодного раствора доломит в куске не закипает, закипает лишь в виде порошка. Доломит используется в металлургии, в производстве цемента, удобрений, в строительстве.

Кремнистые породы

Породы состоят из минералов опала, халцедона, кварца и по происхождению могут быть химическими или органогенными. Накапливаются они на дне морей и на выходе из горячих источников.



Трепел очень легкая, рыхлая или слабо сцементированная тонкопористая порода, состоящая из опала, с мелкими органическими остатками. Она обладает тонкозернистой структурой, окрашена в белый, сероватый, бурый, красный или черный цвет. Трепел применяется как изоляционный, фильтровальный, шлифовочный строительный материал, поглотитель, катализатор, наполнитель, адсорбент.

Опока – палевая, светло-желтая, зеленоватая или серая, твердая, хрупкая и легкая порода, состоящая из раковин мельчайших морских организмов и опала, содержащая в виде примесей глинистый материал. Порода при ударе раскалывается с характерным звенящим звуком, на поверхности получается раковистый излом. Структура опок мелкозернистая или землистая, текстура микропористая. Порода используется для изготовления цемента, а также адсорбционного, тепло- и звукоизоляционного строительных материалов.

Яшма – окрашенная в разнообразные цвета, часто пестрая твердая порода с раковистым изломом, образовавшаяся из осадочных кремнистых пород (диатомитов и опок). Она обладает мелкозернистой структурой и массивной текстурой, состоит из кварца и халцедона, применяется в качестве поделочного камня.

Фосфатные породы

Породы состоят из скрытокристаллических фосфаткарбонатов, образуются химическим и биогенным путем в морях, озерах и болотах.



Фосфорит серая, желтая, коричневая или черная порода с блестящей, иногда матовой или шероховатой поверхностью, при ударе издающая сильный запах жженой кости. Структура фосфоритов конкреционная, скрытокристаллическая, землистая, текстура плотная, слоистая. Они встречаются в виде конкреций и пластовых залежей, сцементированных фосфатным, кремнистым или карбонатным цементом. Порода применяется в металлургии и в химической промышленности.

Железистые породы

Эти породы образуются биохимическим путем в пресноводных или морских бассейнах (морские, озерные и болотные железняки).



Бурый железняк – различного оттенка бурого цвета порода, состоящая из лимонита, глинистого и песчаного материала. Структура железняков землистая, скрытокристаллическая, оолитовая, конкреционная, текстура плотная, пористая, слоистая, залегают они пластами, линзами и гнездами. При содержании железа более 30–40% породы имеют промышленное значение как руда на железо.

Каустобиолиты

В подгруппу углеродистых горючих пород входят твердые, жидкие и газообразные образования органогенного или химико-органогенного происхождения.



Каменный уголь представляет собой ископаемую древесину, обогащенную углеродом до 28%. Порода сравнительно легкая, хрупкая, темно-бурого или черного цвета, с жирным смоляным блеском. На фарфоровой пластинке она оставляет матовую черную черту. Излом угля может быть землистым, волокнистым, раковистым, матовым, зернистым, занозистым, неровным. Структура листовая, линзовидная, штриховатая, землистая, текстура плотная, слоистая. Угли залегают пластами и линзами. Они используются в топливной, химической и металлургической промышленности.

Горючий сланец мергельная или глинистая порода, содержащая до 60% сапропелевого вещества. Цвет ее желтоватый, бурый, коричневый, черный. Он легко загорается от спички и горит коптящим пламенем. Структура сланцев землистая, текстура плотная или сланцевая. Залегают они в форме пластов. Горючие сланцы применяются в топливной и химической промышленности.

Нефть природная горючая маслянистая флюоресцирующая жидкость, обладающая характерным запахом. По химическому составу она представляет собой смесь углеводородов. Средний состав нефти: С – 86%, Н – 13%, на долю остальных компонентов приходится 1%. Нефть бывает окрашена в коричневые цвета различных оттенков, реже желтая или бесцветная. Плотность ее меньше 1. Скапливается нефть в виде залежей в пористых и трещиноватых породах, заключенных между водо- (и нефте-) непроницаемыми породами. Из нее получают ценные нефтепродукты (бензин, керосин, растворители, технические масла, вазелин, мазут, медицинские продукты и пр.).
1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница