Как мы знаем из предыдущей статьи:
- горные породы состоят из минералов, а состав и свойства горных пород определяются составом и свойствами тех минералов, из которых состоит та или иная горная порода - т.е. их размерами, формой, взаимным расположением, силой и характером сцепления между ними, а также теми условиями - глубиной от поверхности земли, температурой, давлением, химическим составом компонентов - в которых происходило образование той или иной горной породы. Так что же такое представляют из себя горные породы и какими они бывают? Давайте разберёмся.
Итак, под горной породой в геологии понимают любую встречающуюся в природе массу или естественный агрегат одного (мономинеральные горные породы) или нескольких (полиминеральные горные породы) минеральных видов, неорганических минералоидов или органического вещества в виде органических минералов и/или минералоидов, являющихся продуктами природных геологических процессов. Из горных пород состоит земная кора и часть верхней мантии Земли. Главным химическим элементом большинства породообразующих минералов является кремний, поэтому большинство горных пород содержат в своём составе именно силикатные минералы, значительно реже - карбонатные и сульфидные.
По условиям образования все горные породы можно разделить на 3 (три) основных типа, а именно:
I. Магматические горные породы (магматиты) - это конечные продукты магматической деятельности, возникшие в результате затвердевания природного расплава - магмы/лавы. В зависимости от глубины, на которой происходило застывание расплава, магматиты подразделяются на 3 (три) класса: А) Вулканические (эффузивные) магматиты - образовались в результате застывания лавы, излившейся по вулканическим каналам или трещинам в земной коре - либо на поверхности (т.н. вулканиты), либо непосредственно под ней (субвулканиты); Б) Гипабиссальные магматиты - образовались в результате застывания лавы на небольшой - до 2-х км - глубине от поверхности земли; В) Плутонические (интрузивные; абиссальные) магматиты - образовались в результате застывания магмы, внедрившейся в толщу земной коры и верхней мантии на различных
глубинах свыше 5 км; имеют полнокристаллическую структуру. Магматические горные породы в зависимости от процентного содержания в них кремнезёма (SiO2) - что является наиболее важным химическим критерием для их классификации - делятся на 5 (пять) отрядов: ультраосновные (30-45%); основные (45-52%); средние (52-63%); кислые (63-78%); ультракислые (свыше 78%). Примеры магматических горных пород: оливинит; дунит; роговообманковый перидотит; окаит; уртит; кимберлит; оранжит; пикрит; нефелинит; ортопироксенит; троктолит; норит; габбро; тералит; долерит; базальт; трахибазальт; гавайит; тефрит; диорит; сиенит; миаскит; орендит; андезит; шошонит; латит; трахит; фонолит; гранодиорит; гранит; аляскит; аллит; дацит; риолит; онгонит; карит; туф; пемза; пехштейн; обсидиан; и др..
Магматические горные породы составляют около 65% от объёма земной коры, при этом океаническая земная кора на 99% состоит из базальта, тогда как в континентальной коре доминирует гранит и подобные ему породы - гранитоиды.
II. Осадочные горные породы - это породы, образующиеся в условиях относительно низких температур и давлений в результате накопления/отложения и последующего переноса и осаждения минеральных или органических частиц на поверхности земли с последующей их цементацией; могут образовываться в результате: переотложения продуктов разрушения и выветривания ранее образованных более старых (т.н. материнских) горных пород; механического выпадения осадка из воды; химического выпадения осадка из воды; жизнедеятельности животных и растительных организмов, а также в результате всех вышеперечисленных процессов одновременно. В зависимости от процессов, в результате которых образовалась та или иная осадочная горная порода, все горные породы этого типа можно разделить на следующие классы: А) Механогенные породы - это горные породы, образование и перемещение которых осуществляется
под действием механических процессов; они включают в себя следующие группы: а) обломочные породы (кластолиты) - состоят из фрагментов/обломков ранее существовавших более старых и эродированных горных пород, которые (фрагменты/обломки) образовались в результате действия процессов физического выветривания (действие воды, ветра, температурных колебаний, замораживания, оттаивания, и др. атмосферных факторов) и химического разрушения; в обломочных породах встречаются обломки магматических, осадочных, метаморфических горных пород, а также обломки многих видов минералов, и даже органические остатки (например - раковины моллюсков, фрагменты скелетов животных и/или стволов деревьев); обломочные породы могут быть ~ сплошными/сцементированными (например: конгломерат; брекчия; гравелит; дресвяник; песчаник; алевролит) и ~ рыхлыми/несцементированными (например: глыбы; валуны; отломы; галька; щебень; гравий; дресва; песок; лёсс);
б) коллоидно-осадочные породы - это группа глинистых пород, образовавшихся в результате механического выпадения осадка из водной суспензии (осаждения взвеси); включает в себя такие горные породы, как глины; суглинки; аргиллиты; латериты; глинистые сланцы; гидрослюды; лимониты; каолиниты; бокситы; и др..
Б) Хемогенные породы, образующиеся в результате химического осаждения солей из водных растворов или при испарении воды; они включают в себя следующие группы: а) сульфатные породы - состоят из сульфатных соединений натрия и кальция; к этим породам относятся: гипс; ангидрит; мирабилит; и др.; б) галоидные породы - к ним относятся галит (каменная соль); сильвинит; сода; карналлит; барит; глауберит; травертин; и др..
В) Биохемогенные породы - это осадочные горные породы, образовавшиеся в результате жизнедеятельности животных и растительных организмов - водорослей, губок, радиолярий, мшанок, кораллов, моллюсков, ракообразных, различных планктонных организмов и т.д., а также различных позвоночных морских животных - рыб, рептилий, птиц и млекопитающих; именно их скелеты, панцири, раковины, зубы и экскременты, отлагаясь в разные периоды времени на дне морей и океанов и на океанических островах и уплотняясь, и образовали различные (известковистые, кремнистые, фосфатные) биохемогенные породы, такие как известняки, ракушечники, оолиты, мел, доломиты, мергели; диатомиты, трепелы, опоки, яшмы, кремнистые сланцы; апатиты, фосфориты; и др..
Г) Органогенные породы (каустобиолиты) - это осадочные горючие горные породы, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных и/или животных организмов под воздействием различных геологических факторов; к ним относятся: торф, горючие сланцы, угли, антрацит, шунгит, гагат; янтарь, копал; сапропели, сапропелиты, кеннель; нефть; природные битумы (мальты, природный асфальт, озокериты, керогены, кир); природный газ.
Осадочные горные породы составляют около 7,9% от общего объёма земной коры.
III. Метаморфические (видоизменённые) горные породы - это породы, которые образуются в результате воздействия на осадочные, магматические или ранее образовавшиеся метаморфические горные породы - физико-химических условий, отличающихся от тех условий, в которых формировалась исходная порода (протолит), вследствие чего происходит изменение минералогического состава и/или текстурно-структурных особенностей и свойств исходной породы (протолита) и формирование новой горной породы.
Интересной особенностью метаморфизма является то, что глубокое структурно-минералогическое преобразование пород происходит при сохранении в твёрдом состоянии самих пород и слагающих их минералов. При этом большое значение при метаморфизме имеет фактор времени, а также то, что метаморфизм - это многоплановый сложный процесс, состоящий из многих частных процессов, тесно переплетающихся друг с другом. Однако в большинстве случаев преобладает тот или иной действующий фактор, на основании чего принято подразделять процесс метаморфизма на несколько видов, а именно: А) Динамометаморфизм - это механическое структурное
и/или минеральное преобразование горных пород под воздействием тектонических движений без участия магмы, происходящее либо в виде частичной или полной перекристаллизации пород без нарушения
их сплошности, либо с разрушением, раздроблением и истиранием породообразующих минералов без перекристаллизации; различают два подвида динамометаморфизма: а) пластический (изменения в породе - перекристаллизация - происходят без раздробления её минеральных компонентов); б) катакластический (с раздроблением горных пород и минералов, их составляющих); к динамометаморфическим породам относятся: тектонические брекчии; катаклазиты; милониты; и др.;
Б) Региональный метаморфизм - это совокупность изменений горных пород, вызываемых такими действующими факторами, как литостатическое давление, температура, а также воздействие восходящих растворов разной степени концентрации на горные породы и минералы; этот вид метаморфизма проявляется на больших пространствах и связан с формированием подвижных и складчатых поясов земной коры, а также с воздействием магмы; к регионально-метаморфическим породам относятся: филлит; серицитовые сланцы; хлоритовые сланцы; слюдяные сланцы; гнейсы; кварциты; хлориты; серициты; парагнейсы; мрамор; серпентиниты; амфиболиты; чарнокиты; гранулиты; и др.;
В) Контактовый метаморфизм - это изменение состава, структуры и текстуры любых исходных горных пород в результате нагрева со стороны внедряющегося магматического расплава и постмагматических флюидов, проявляющееся только в зоне теплового воздействия интрузии (интрузия - это геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры не глубже 12 км от поверхности); контактовый метаморфизм распространяется как на вмещающие породы, так и на краевую часть магматического тела/интрузии; процессы контактового метаморфизма проходят в температурном интервале от 150 до 800 градусов Цельсия; к контактово-метаморфическим породам относятся: роговики различных видов;
Г) Автометаморфизм - этосовокупность процессов, приводящих к изменению минерального состава магматических горных пород под воздействием растворов и флюидов, генетически связанных с формирующимися породами; выделяют три стадии автометаморфизма: а) магматическая (происходит в остывающем магматическом теле при t > 600 градусов Цельсия); б) пневматолитовая (происходит при воздействии летучих компонентов, выделившихся из магмы, на ранее образованные минералы, в интервале температур от 600 до 375 градусов Цельсия); в) гидротермальная (происходит в результате отложения минералов в открытых трещинах или порах пород из горячих водных растворов при t < 375 градусов Цельсия); к автометаморфическим породам относятся: змеевики; тальк; листвениты; роговые обманки; пертиты; березиты; скарны; и др.;
Д) Импактный (ударный) метаморфизм - это процесс преобразования структуры и минерального состава горных пород в результате высокоскоростного падения на поверхность Земли крупных метеоритов с образованием в процессе столкновения метеорита с земной поверхностью т.н. импактитов - космогенных горных пород, образовавшихся в результате ударно-взрывного породообразования и ударного метаморфизма; при образовании импактитов показатели температуры достигают значений в 2000 - 3000 градусов Цельсия, а показатели давления - в десятки гигапаскалей, на фоне очень высокой скорости изменения этих параметров; к импактитам относятся такие горные породы, как тектиты: ливит; тасманит; яванит; куинстаунит; бедиазит; молдавит; и др.. Метаморфические горные породы составляют 27,4% от общего объёма земной коры.
Итак, мы обзорно ознакомились с горными породами, из которых состоит земная кора и часть верхней мантии Земли, т.е. литосфера. Непосредственно над литосферой располагается географическая оболочка Земли - геосфера, которая включает в себя педосферу (почвенный покров Земли), гидросферу (водный покров Земли - Мировой Океан, моря, озёра, реки, болота и т.д.), криосферу (ледовый покров Земли, состоящий из антарктического, арктического плавучего и гренландского ледовых щитов, а также из разнообразных равнинных и горных ледников). Сразу над геосферой располагается атмосфера - газообразная оболочка планеты Земля, а крайняя верхняя часть земной коры, педосфера, гидросфера, поверхностная часть криосферы и нижняя часть атмосферы - тропосфера - вместе образуют область распространения жизни на Земле - биосферу. Все эти оболочки нашей планеты - педосферу, гидросферу, криосферу, атмосферу, а также и биосферу - мы и рассмотрим в последующих статьях на нашем канале.
Спасибо за прочтение!
Если вам понравилась статья - жмите палец вверх, делитесь своими мыслями в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!