Виды горных пород

Введение
Горные породы, природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору.Горные породы представляют собой механические сочетания разных по составу минералов, в том числе и жидких. Процентное содержание минералов в горных породах определяет её минеральный состав. Форма, размеры, взаимное расположение и ориентация минеральных зёрен или частиц горной породы обусловливают её структуру и текстуру.По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных пород, однако последние занимают 75% площади земной поверхности.Среди осадочных пород важную роль играет песок.Песок - мелкообломочная, рыхлая горная порода, состоящая из зерен (песчинок) кварца, других минералов и обломков пород, содержит примесь пылеватых и глинистых частиц. Песок является основным заполнителем в строительных растворах, для штукатурок. Широко применяется в строительстве, в стеклянной промышленностиЦелью работы является: рассмотреть сходства и различия магматических и осадочных пород на химическом и минеральном уровне.В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:рассмотреть понятие горных пород и их классификацию;дать характеристику магматических породдать характеристику осадочным породам. выявить сходства и различия магматических и осадочных пород на химическом и минеральном уровне.1.Теоретические аспекты изучения горных породСущность и основная характеристика горной породыГорные породы - это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются.Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.Строение породы определяется ее структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности соединения минеральных зерен, их размеры и формы. Одни породы состоят из крупных кристаллических зерен; другие - из мельчайших кристаллов, видимых только в микроскоп; третьи - из стекловидного вещества; четвертые - комбинированные, когда на фоне мельчайших кристаллов или стекловидного вещества встречаются отдельные крупные кристаллы. Под текстурой понимают взаимное расположение и распределение слагающих породу минералов. Различают следующие виды текстуры:- массивная текстура: никакого порядка в размещении минералов не наблюдается;- слоистая: порода состоит из слоев разного состава;- сланцевая: все минералы плоские и вытянутые в одном направлении;- пористая: вся горная порода пронизана порами;- пузырчатая: в горной породе есть пустоты от выделившихся газов.Число физических свойств горных пород, проявляющихся в их взаимодействии с другими объектами и явлениями материального мира, может быть сколь угодно велико. Однако для практики горного дела представляют интерес лишь те свойства, которые непосредственно связаны с процессами современной горной технологии. В геомеханике требуется знание, в первую очередь, механических и плотностных свойств, но вместе с тем могут представлять интерес и некоторые другие свойства, показатели которых достаточно чётко отражают состояние пород или отчетливо коррелируют с напряжениями в породном массиве и потому могут быть использованы для оценки напряженного состояния пород и массивов. Кроме того, некоторые физические характеристики пород могут быть достаточно тесно взаимосвязаны с механическими и плотностными показателями свойств горных пород, но при этом более просто определяются на образцах или в массиве.В качестве основного признака классификации физических свойств пород наиболее целесообразно принять внешние поля или воздействия, во взаимодействии с которыми проявляются те или иные свойства. На основе этого признака можно выделить следующие классы физических свойств горных пород: плотностные, механические, горнотехнологические, тепловые, электромагнитные, радиационные.Виды горных породПо происхождению горные породы подразделяются на:1.Магматические породы.2. Осадочные породы.3.Метаморфические породы.Магматической определяется порода, образовавшаяся в результате охлаждения и затвердевания магмы. Так как магма может остывать на глубине, внутри каменной оболочки земного шара, или на земной поверхности, то магматические породы разделяются на интрузивные (внедрившиеся в толщи горных пород) и эффузивные (излившиеся). Наиболее типичными интрузивными породами считаются гранит, диорит, габбро, перидотит и др. Базальт, липарит, андезит принадлежат эффузивным породам.При извержениях вулканов лава может изливаться или выбрасываться в виде раскаленных обломков разной величины - пирокластов (пирос - огненный, класт - обломок). Эффузивные или излившиеся породы составляют только часть вулканических пород. Есть еще пирокластические, разделяющиеся на рыхлые или тефру: пепел, лапилли (горох), вулканические бомбы, и сцементированные - туфы.Осадочные породыОсадочные горные породы - породы сформировавшиеся на поверхности или в приповерхностной части Земной коры за счет осаждения продуктов экзогенных процессов. Сами экзогенные процессы по напрвленностии результатам можно условно разделить на 3 группы:Разрушительные-промежуточные-созидательные.К первой группе относятся:- Гипергенез;- геологическая деятельность ветра, водных потоков, ледников, озер и болот, подземных вод, морей.В результате этих процессов образуются:- рыхлый обломочный материал.- новые минералы и минерализованные растворы.Структура- определяется размером и формой обломков и минералов, Текстура - их взаимным расположением и ориентировкой в пространстве.Классификация осадочных горных пород.Основной принцип - по вещественному составу и генезису сохраняется. В этом случае все породы делятся на 3 группы: обломочные, хемогенные и биогенные, глинистые. Такое деление детализировал Страхов, который выделил 10 групп: 1-обломочные 5-марганцовистые 8-карбонатные2-глинистые 6-фосфатные 9-соли3-аллитные (глиноземистые) 7-кремнистые 10-каустобиолиты4-железистые Метаморфические породыВ том же словаре напечатано: «порода метаморфическая - основные особенности которой (минеральный состав, структура, текстура) обусловлены процессами метаморфизма, тогда как признаки первичного осадочного (в парапородах) или магматического (в ортопородах) происхождения частично или полностью утрачены».Анализ приведенного материала. Прежде всего, необходимо отметиться, что нет признаков первичного осадочного или магматического происхождения. По ним противопоставлять метаморфические породы другим типам пород невозможно. Конечно, образцы горных пород ответить не могут, происхождение на них не написано.Под метаморфической предлагается понимать породу, изменившую форму, внешний облик. К ней относятся мрамор, кварцит, кристаллический сланец, гнейс и др. Получается, по образцу, например, гнейса можно увидеть, что он образовался в процессе метаморфизма. Ничего подобного на нем не написано. В середине XVIII в. гнейс считался первичной породой, возникшей при сотворении Земли. В конце XVIII в. по гипотезе нептунизма гнейсу приписывалась химическая природа, - появился при осаждении солей из соленого горячего первичного мирового океана. В начале XIX в. Б. Котта отвел место гнейсу в первичной коре охлаждения - земной коре, т. е. образовался он при остывании первичного расплава. И только затем с середины XIX в. гнейс стал считаться метаморфической породой. Между тем кристаллическое сложение гнейса свидетельствует, что он образовался при перекристаллизации с увеличением размера кристаллов какой-то мелкокристаллической породы.Сравнительная характеристика магматических и осадочных пород на химическом и минеральном уровнеДля установления условий образования горных пород необходимо определить их внешние отличительные признаки: цвет, строение (структуру), сложение (текстуру), минеральный состав, включения. Структура - это строение горной породы, определяемое формой, размерами и расположением составляющих ее минералов или обломков и органических частиц. Интрузивные (глубинные) магматические породы, а также метаморфические и химические осадочные породы характеризуются полнокристаллическими структурами, эффузивные (излившиеся) - порфировыми, скрытокристаллическими и стекловатыми структурами, а осадочные породы - обломочными, пелитовыми и органогенными структурами. Текстура - это сложение горной породы, определяемое пространственным расположением составных частей породы (группировок минералов) и их плотностью. Интрузивные магматические горные породы имеют массивную текстуру, которая определяется плотной упаковкой расположенных в породе минералов. Метаморфические породы характеризуются сланцеватой и полосчатой (гнейсы, сланцы) или массивной(мрамор, кварцит) текстурой. Более разнообразную текстуру имеют различные осадочные породы: химические - массивную(гипс, известняки, доломиты, соли), глинистые, обломочные и органогенные - пористую, неоднородную, комковатую, слоистую и др. Цвет горной породы - это ее окраска, которая позволяет ориентироваться в минеральном составе горной породы, о наличии в 4 ней примесей и ее происхождение. Например, кислые и средние магматические породы имеют светлую окраску, а основные и ультраосновные - зеленую, темно-зеленую до черной, что обусловлено преобладанием в них цветных минералов - авгита, оливина, роговой обманки и др. Минеральный состав представляет собой качественную характеристику горной породы и влияет на ее свойства: растворимость, влажность, выветриваемость, просадочность, способность к набуханию, усыханию, сопротивлению, к сжатию и сдвигу под нагрузкой строительных объектов. По минеральному составу определяется наименование горной породы. Например, гранит состоит из кварца, полевого шпата (ортоклаз, микроклин, альбит) и до 5-15% из цветных минералов(слюда, роговая обманка). Поэтому гранит светлой окраски (серый, розоватый, красноватый) из-за преобладания в нем светлых минералов - кварца и полевого шпата. Другие породы имеют иной минеральный состав. Таким образом, в совокупности цвет, структура, текстура и минеральный состав горной породы дают возможность судить об условиях образования горной породы и определять многие ее строительные свойства: крепость, плотность, сопротивляемость к разрушению и растворениюТаблица 1. Характеристика магматических горных пород по химическому и минералогическому составуПо химическому и минералогическому составуПо условиям образованияПо содержанию SiO2Главные минералы породИнтрузивные (глубинные)Эффузивные (излившиеся)ЖильныеВулкано кластическиеПалеотипныеКайнотипныеКислые (65-75% и более)Ортоклаз (или кислый плагиоклаз), кварц, слюда, роговая обманка (цвет.мин. 5- 10%)ГранитКварцевый порфирЛипаритПегматит, аплитСредние (55-65%) щелочныеОртоклаз или нефелин, слюда, роговая обманка (цвет. мин. 10- 20%)Сиенит, нефелиновый сиенитОртофирТрахитВулк. пепел, вулк. туфы, вулк. брекчии, туфиты, обсидианы пемзаСредние (55-65%)Плагиоклаз средний, роговая обманка, авгит, реже кварц (цвет. мин. 15- 35%)Диорит, кварцевый диоритПорфирит, кварцевый порфиритАндезитОсновные (45- 55%)Плагиоклаз основной (лабрадор), авгит, роговая обманка(иногда оливин) (цвет.мин. до 50%)Габбро, лабрадоритДиабаз (авгитовый порфирит)БазальтУльтраосновные (менее 45%)Авгит, оливин, роговая обманка, рудные минералы (цвет.мин. до100%)Пироксенит, перидотит, дунитИнтрузивные породы - структуры кристаллически-зернистые, текстуры - массивные. Эффузивные породы - структуры порфировые, скрытокристаллические, стекловатые, текстуры - пористые, полосчатые, плотные, неоднородные и др. Теперь рассмотрим характеристику химических (хемогенных) и биохимических (органогенных) осадочных горных породТаблица 2. Характеристика химических (хемогенных) и биохимических (органогенных) осадочных горных породПо химичес- комуи минераль- номусоставуНаимено- вание горных породМинераль- ный составНаимено- вание горных породУсловия образованияА. ХимическиеБ. Биохимические Галогенные Каменная соль Калийная соль Галит Карналлит Сильвин Химические осадки морей, лагун и озер Сульфатные ГипсАнгидритГипсАнгидрит Карбонатные Известняки Доломиты Мергели Кальцит Доломит Кальцит глинистые минералы(до 30-50%)Органогенные известняки Мел Мергель Химическиеи органические отложения морей и озер,подземных холодных и теплых вод Кремнистые Кремнистые Туфы ГейзеритОпал ХалцедонКварцТрепел ОпокаДиатомитЖелезистыеБурый железняк Лимонит Бурый железняк Продукт выветривания пород,отложения болот и озер Глиноземис- тые Боксит Гидраты окиси алюминияи железа Продукты выветривания силикатов Каустобиолиты Ископаемые угли(бурые, каменные, антрацит), торф, горючие сланцы Отложения остатков растений в болотах, на побережье морей и озер Нефть, газ З асчетдеятельности микроорганизмовв морях и лагунах.
Заключение
Таким образом, в ходе написания работы было определено, что магматические и осадочные породы имеют значительные различия на химическом и минеральном уровне.Ключевое различие между магматическими породами и осадочными породами состоит в том, что магматические породы образуются из магмы, а осадочные породы образуются из литификации существующих пород. Магматические породы не пористы для воды, а осадочные породы пористы для воды. То есть вода не может проникать через вулканические породы, но может проникать через осадочные породы. Это еще одно важное различие между магматическими породами и осадочными породами. Кроме того, магматические породы очень редко содержат окаменелости, в то время как осадочные породы богаты окаменелостями.Кроме того, магматические породы тверже осадочных. Тенденция осадочных пород к реакции с кислотами выше по сравнению с магматическими породами. Кроме того, магматические породы имеют светлый или темный цвет, в то время как осадочные породы имеют большое разнообразие цветов.Породы бывают трех типов: магматические породы, осадочные породы и метаморфические породы. Ключевое различие между магматическими породами и осадочными породами заключается в их образовании. Формирование магматических пород происходит через магму, в то время как литификация существующих горных пород образует осадочные породы.
Список использованной литературы
Короновский, Н.В. Общая геология [Текст] : учебник для студентов вузов / Н. В. Короновский ; Московский гос. ун-т им. Ломоносова. - 4-е изд. - Москва : КДУ, 2014. - 526 с.Ананьев, В. П. Инженерная геология [Текст] : учебник / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. - 4-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2006. - 575 с.Ермолов, В. А. Геология [Текст] : учебник / В. А. Ермолов ; Л. Н. Ларичев, В. В. Мосейкин. - М. : МГГУ, 2004 - . - (Высшее горное образование). Ч. 1 : Основы геологии. - 598 с.