Структура и текстура горных пород кратко

Обновлено: 05.07.2024

На протяжении своего существования Земля прошла длинный ряд непрерывных изменений. Они вызываются процессами различными по скорости, по масштабности и по источникам энергии. Эти процессы перемещения вещества, видоизменяющие земную кору и поверхность Земли, называются геологическими или геодинамическими.


Эндогенными процессами называются такие геологические процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. В недрах Земли

под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико-химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору, за счет которых они преобразуют ее. Эндогенные процессы коренным образом меняют характер земной коры и, в частности, ее поверхности; они приводят к созданию основных форм рельефа поверхности Земли – горных стран и отдельных возвышенностей, огромных впадин – вместилищ океанической и морской воды и др.

Основными внутренними источниками энергии Земли являются: гравитационная дифференциация, ротационные (вращательные) силы, радиоактивный распад, химические и фазовые превращения, происходящие в недрах. Процессы, вызванные этими источниками энергии, называются эндогенными или процессами внутренней динамики. К ним относят:

1. тектонические движения (колебательные и горообразовательные);

Вторая группа процессов вызвана внешними источниками энергии и проявляется на поверхности Земли и их называют экзогенными. Это солнечная энергия и гравитация, перемещения водных и воздушных масс, влияние различных растительных и животных организмов, их воздействие на горные породы и минералы. Такие процессы называются экзогеннымиили процессами внешней динамики. К ним относят:

2. влияние текучих поверхностных и подземных вод;

3. влияние ледников и водно-ледниковых потоков;

4. процессы в мерзлой зоне литосферы;

5. влияние морей и океанов, озер и болот;

6. гравитационные процессы;

7. деятельность человека (техногенез).


Эндогенные и экзогенные процессы действуют одновременно и тесно связаны друг с другом (рис. 1).


Рис 2. Происхождение горных пород.

Горными породами называются закономерные устойчивые ассоциации минералов и иных веществ, слагающие большие объемы земной коры. По минеральному составу выделяются мономинеральные и полиминеральные породы, т.е. состоящие преимущественно из одного минерала (известняки, кварциты) или из нескольких (граниты, гнейсы). Главные, породообразующие минералы составляют основную часть пород. Количество каждого из главных минералов должно быть более 5%, их присутствие определяет тип горной породы. По химическому составу они разделяются на мафические — темноцветные, содержащие много магния и железа, и сиалические - светлые, содержащие много кремния и алюминия.

Классификация. Состав. В настоящее время известно около тысячи видов горных пород. По условиям образования (генезису) их разделяют на три класса: 1. магматические или изверженные, образованные при охлаждении в недрах Земли или на ее поверхности магмы, т. е. силикатных расплавов; 2. осадочные, образованные на поверхности Земли в результате накопления и преобразования продуктов разрушения ранее возникших горных пород, остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности; 3. метаморфические, образованные на больших глубинах за счет изменения осадочных и магматических пород под действием высокой температуры и большого давления, под влиянием газообразных веществ, выделяющихся из магмы, и т. д.


Рис 3. Классификация горных пород по типу образования

Минеральный состав горных пород

Химический состав магматических пород можно выразить в основном содержанием оксидов кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, водорода. Важнейшими составными частями магматических пород — минералами являются кварц и силикаты.

Среди метаморфических выделяют две группы пород: измененные магматические (гнейсы) и измененные осадочные (например, кварцит, глинистые сланцы и др.). В процессе преобразования или метаморфизма химико-минералогический состав горных пород в зависимости от действующих значений температуры и давления претерпевает определенные изменения.

3. Структура и текстура горных пород.

Структура и текстура являются главнейшими признаками пород, характеризующими их происхождение. Под структурой понимают размеры и форму слагающих породу зерен минералов, стекла и т.д. (крупнокристаллическая, органогенная). Структура отражает строение минерального агрегата, характеризуемое: а) степенью кристалличности, б) абсолютной величиной входящих в агрегат элементов (минералов в нашем случае), в) относительной величиной минералов, г) формой минералов, д) степенью огранки минералов, зависящей от взаимного влияния входящих в агрегат элементов и от способности приобретать в разных условиях более или менее правильную огранку.

Структура - это та сторона строения, которая выражает зернистость породы и определяется ею, т.е. это размер, форма и взаимоотношение зерен, а текстура - та сторона строения, которая выражается расположением зерен и определяется им, т.е. это слоистое или неслоистое расположение зерен и степень сближенности, или сгруженности, зерен.

Под текстурой понимают взаимоотношения частей породы между собой. Текстура есть сложение минерального агрегата, обусловленное способом заполнения им пространства. Одной из наиболее распространенных текстур является массивная, она же однородная, хаотичная, изотропная.


Магматические горные породы

Магматические породы образуются, путем кристаллизации магматического расплава. В зависимости от того, на какой глубине происходит этот процесс, среди магматических пород выделяют:

Интрузивные (лат. "интрузио" - проникаю, внедрять) (глубинные, абиссальные), которые кристаллизуются на больших глубинах в толще земной коры среди других горных пород. Интрузивные горные породы формируются в условиях медленного понижения температуры при высоком всестороннем давлении в глубинах земной коры, вследствие чего обладают полнокристаллической, крупнозернистой структурой;

Субвулканические и жильные (полуглубинные, гипабиссальные), формирующиеся ближе к поверхности земли, при более быстрых снижениях температуры в условиях более низкого давления;

Эффузивные (лат. "эффузио" - излияние) (излившиеся, вулканические), застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники.

Помимо генезиса, магматические горные породы различаются по условиям залегания, химическому и минеральному составу, текстуре и структуре.



Генезис магматических горных пород.


Магма (греч.— месиво, густая мазь) представляет собой при­родный, чаще всего силикатный, огненно-жидкий расплав, воз­никающий в коре или в верхней мантии и при остывании даю­щий магматические горные породы (рис. 2).

В магме содержатся практически все химиче­ские элементы таблицы Менделеева, среди которых: Si, А1, Fе, Са, Мg, К, Ti, Na, а также различные летучие компоненты (окислы углерода, сероводород, водород, фтор, хлор и др.) и парообразная вода. Летучие компоненты при кристаллизации магмы на глубине частично входят в состав различных минералов (амфиболов, слюд и прочих). В редких случаях отмечаются магматические расплавы несиликатного состава, например щёлочно-карбонатного (вулканы Восточной Африки) или сульфидного. По мере продвижения магмы вверх, количество летучих компонентов сокращается. Дегазированная магма, из­лившаяся на поверхность, называется лавой.


В зависимости от харак­тера движения магмы и места ее различают два типа магматизма: интрузивный и эффузивный. В первом случае магма остывает и кристаллизуется на глубине, в недрах Земли, во втором — на земной поверхности.

Излившаяся на поверхность магма образует различные эффузивные тела, среди которых выделяются: лавовый по­кров, лавовый поток, некк (жерловина), вулканический (экстру­зивный) купол (пик, игла) и диатрема (трубка взрыва), вулканический конус, стратовулкан, щитовидный вул­кан.

Разнообразие 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.

Магматическая дифференциаци я (ликвация) представляет собой процесс разделения силикатного расплава на две несмешивающиеся жидкости: тяжелую (обогащенную оксидами или сульфидами железа) и легкую (обогащенную летучими и солями). При охлаждении обоих расплавов они дают различные по составу породы. Это приводит к образованию ликвационных месторождений никеля и меди, важных в промышленном отношении.

Кристаллизационная дифференциация происходит благодаря процессам кристаллизации минералов и обусловлена перераспределением различных компонентов в магме.

Кристаллизация магмы сопровождается накоплением в расплаве кремнезема, щелочей и воды. Большую роль при образовании пород играют процессы ассимиляции, особенно в приконтактовых частях крупных магматических тел.

Магматические породы, как уже отмечалось, исключительно разнообразны по химическому и минеральному составу, однако во всех присутствует кислород и кремний.

В основу классификаций магматических горных пород положен их химический состав. За основу большинства классификаций принято содержание окиси кремния (SiO2), которое и служит критерием для подразделения пород на группы. Для этого определяют валовой состав породы, т.е. процентное содержание всех элементов, входящих в состав породы, выраженных в виде оксидов. Сумма всех элементов в виде оксидов составляет 100%. Содержание SiО2 является диагностическим критерием для классификации породы.

Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени – оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99% их общего состава относятся: кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, апатит, рутил, монацит, ильменит, хромит, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, пирит, пирротин и др.). Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах (сотые доли процента): литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, хлор, фтор и др.

Группа пород Содержание SiO2 Название пород
Ультраосновные SiO2 75% Пегматит

Под структурой (лат. structura - строение, расположение, порядок), подразумеваются те особенности строения горной породы, которые обусловливаются размером, формой и взаимными отношениями составных частей (кристаллов и вулканического стекла, там где оно имеется).

Структурные признаки магматических пород зависят от степени их кристалличности и связаны с условиями кристаллизации магмы.

Различают полнокристаллическую, неполнокристаллическую и стекловатую структуры магматических горных пород (табл.2).

Полнокристаллическая (зернистая) – порода сложена исключительно кристаллами различных минералов и не содержит вулканического стекла.

По относительной величине кристаллов полнокристаллическая структура бывает равномернозернистой и неравномернозернистой (рис. 30, 31).

Читайте также: