Горные ископаемые ресурсы
Горная порода – это агрегат (масса) одного или нескольких минеральных соединений или органических веществ, которые являются продуктами природных процессов. Горные породы представляют собой рыхлые или плотные агрегаты, входящие в состав земной коры и образованные однородными или разными минералами, либо минералами и обломками горных пород.
Строение, состав и условия залегания пород зависят от геологических процессов, их формирующих и происходящих на поверхности или внутри земной коры. Горные породы с геохимической точки зрения – это естественные агрегаты минералов, в состав которых входят в основном их элементов породообразующих минералов.
Выделяют три группы горных пород (по происхождению): магматические, осадочные, метаморфические.
Не всегда очевидно разделение горных пород на метаморфические, магматические, осадочные. При очень низких температурах в процессе диагенеза в осадочных горных породах происходят минеральные превращения. Но при появлении в них образованного гранита породы считаются метаморфическими. Начало метаморфизма при умеренном давлении происходит при температуре 300 ºС.
Между метаморфическими и магматическими породами грань при высоких степенях метаморфизма начинает стираться.
В широком температурном интервале образуются метасоматические горные породы: вторичные кварциты, грейзены, пропиллиты и др.
Руда – группа горных пород, сложенная в основном сульфидными минералами. Может включать другие минералы: апатитовые руды, железные руды, хромитовые руды и др.
Магматические горные породы
По происхождению магматические горные породы подразделяют на эффузивные (вулканические) и интрузивные. Вулканические породы возникают при изливании магмы на земную поверхность. Интрузивные породы формируются при изливании магмы в толще коры Земли.
Магматические породы по глубине формирования подразделяются на:
- интрузивные горные породы (породы, кристаллизующиеся на глубине, например, гранит) – хорошо раскристаллизованны, формируются при медленном остывании магмы;
- гипабиссальные горные породы – формируются на небольших глубинах при застывании магмы, характеризуются наличием неравномернозернистыми структурами;
- эффузивные горные породы – образуются на земной поверхности (андезит, риолит, базальт).
Большинство магматических пород в качестве основного компонента содержат кремний и являются силикатными расплавами. Реже встречаются сульфидные, карбонатные, металлические расплавы. Карбонатиты – карбонатные магматические породы образуются из карбонатных расплавов.
Существует несколько классификаций магматических пород: по содержанию кремнезема – ультраосновные, основные, средние, кислые; по содержанию щелочей горные породы делят на серии: нормальной, субщелочной и щелочной серий.
Образование магматических горных пород продолжает происходить в зонах активного горообразования и вулканизма.
Вулканическое стекло – нераскристаллизовавшиеся продукты быстро остывшей магмы, сформированные при закалке магматического расплава на земной поверхности. Может полностью представлять липаритовые кислые или базальтовые эффузивные породы. Вулканическое стекло практически полностью слагает пехштейн (смоляной камень), обсидиан, пемзу, перлит, сордавалитит и тахилит.
Метаморфические горные породы
Метаморфические горные породы формируются в толще коры Земли вследствие изменения магматических или осадочных горных пород. Эти изменения могут вызывать такие факторы, как: нахождение вблизи застывающего магматического тела и прогревание в результате метаморфизуемой породы; влияние активных химических соединений, отходящих от этого тела (в частности разных водных растворов – контактный метаморфизм), погружение породы в толщу коры, где начинают действовать высокие температуры и давление.
Различие в происхождении магматических горных пород сказывается на их физических свойствах и химическом составе.
Представители метаморфических горных пород:
- Глинистые сланцы. Начальная стадия изменения глинистых пород. Глинистые сланцы состоят в основном из хлорита, гидрослюд, каолинита, смешаннослойных минералов, монтмориллонита, полевых шпатов, кварца и др. Отчетливо выражена сланцеватость. Сланцы легко расслаиваются на отдельные плитки. Цвет: от серого и зеленоватого до бурого и черного. Содержат новообразования карбонатов, углистое вещество, сульфид железа.
- Филлиты. Темная плотная, имеющая шелковистый блеск порода, в состав которой входят серицит, кварц, биотит, альбит, примеси хлорита. Это переходная форма от глинистых сланцев к слюдяным.
- Хлоритовые сланцы. Чешуйчатые или сланцеватые породы, в состав которых входит хлорит, тальк, актинолит, эпидот, слюда, кварц и другие минералы. На ощупь жирные, небольшой плотности, зеленого цвета. Часто содержат магнетит.
- Тальковые сланцы. Имеют вид агрегата чешуек и листочков, мягкие, с жирным блеском, белого или зеленоватого цвета. В качестве примесей содержат хромит, магнезит, апатит, актинолит, турмалин, глинкит.
- Кристаллические сланцы. Количественные отношения между полевыми шпатами, кварцем и темноцветными минералами могут быть разными.
- Амфиболиты. Состоят из плагиоклаза, амфибола, минеральных примесей. Структура гранобластовая, нематобластовая или фибробластовая. Не всегда выражена сланцеватая структура. Образуются за счет изверженных пород – диабазов, габбро, туфов, базальтов и др. и за счет осадочных горных пород мергелистого состава. Виды амфиболитов: гранатовые, биотитовые, кварцевые, скаполитовые, кианитовые, эпидотовые, цоизитовые и др.
- Кварциты. Зернистая горная порода. Состоит из зерен кварца, соединенных мелким кварцевым материалом. Формируются при метаморфизме порфиров и кварцевых песчаников. Являются поисковым признаком на медноколчеданные руды.
- Гнейсы. Характерна выраженная параллельно-сланцеватая структура. Состоят из калиевого полевого шпата, кварца, плагиоклазов, цветных минералов. Виды гнейсов: биотитовые, двуслюдяные, мусковитовые, пироксеновые, амфиболовые и др.
Осадочные горные породы
Осадочные горные породы формируются на поверхности земной коры или в ее близи в условиях низких давлений и температур вследствие образования континентальных и морских осадков.
Выделяют основные группы осадочных пород:
- обломочные породы (конгломераты, брекчии, алевриты, пески) – грубые продукты механического разрушения материнских горных пород;
- глинистые породы – прдукты преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов, изменившихся в новые минеральные виды;
- органогенные, биохемогенные, хемогенные породы – продукты осаждения из растворов при: накоплении органического вещества (уголь), при участии организмов (кремнистые породы) или их жизнедеятельности (органогенные известняки).
Эффузивно-осадочные породы занимают промежуточное положение между вулканическими и осадочными породами.
Источник
Что такое горная порода и минералы? Определение, виды, состав и отличие
Горными породами называют различные соединения, формирующиеся в ходе различных химических, физических и биологических процессов в коре нашей планеты. Сама горная порода может состоять из нескольких минералов. Минералом же называют горную породу, отличающуюся однородным составом и строением.
Минералы
Традиционно под минералами понимают твердые вещества, но этот подход ошибочен. Нефть, и ртуть могут считаться жидкими минералами, а природный газ и метан – газообразными. Для того, чтобы вещество считалось минералом, достаточно лишь, чтобы его можно было найти в земной коре в природных условиях. Понятно, что один и тот же минерал может находиться в разных агрегатных состояниях, но одно из них считается «основным». Так, лед признается твердым минералов, а вода в минералогии считается расплавом льда.
Твердые минералы могут быть разделены на кристаллические и аморфные вещества. Первые имеют кристаллическую структуру, к этой категории относятся алмазы, кварц. Аморфные вещества (например, смолы), кристаллической структуры не имеют.
Каждый минерал имеет свой состав, то есть химическую формулу. Однако бывает так, что два различных минерала имеют одинаковую формулу. Классический пример – это алмаз и графит. Оба этих минерала являются формами углерода. Различия в их свойствах объясняются их разными кристаллическими структурами.
Одним из важнейших свойств минералов является их твердость, она оценивается по шкале Мооса. Однако в технических науках часто предпочитают определять твердость минералов, используя методы Бринелля, Виккерса и Шора. Самым твердым минералом является алмаз, самым мягким – тальк. Также можно определять такие свойства минералов, как хрупкость, плотность, блеск, цвет, спайность, магнитность и т. п.
По распространенности в земной коре выделяют редкие минералы, акцессорные минералы (их доля в горных породах обычно чуть ниже 5%) и породообразующие минералы, служащие основой горных пород.
Оказывается, что для описания химического состава 98% минералов, находящихся в земной коре, достаточно лишь 8 элементов. Наиболее распространен кислород, который образует оксиды других элементов и составляет 47% в массе земных минералов. Второй по распространенности элемент – кремний (26%). Чуть реже встречаются следующие элементы:
Горные породы
Горные породы – это соединения, которые образованы сразу несколькими минералами. Например, горная порода гранит состоит из таких минералов, как кварц, полевой шпат, биотит и мусковит. При этом для горной породы нельзя указать точные доли минералов, составляющих их, поэтому и их состав, и их свойства указывают в некотором диапазоне. Например, всё тот же гранит может содержать от 60% до 65% шпака, от 25% до 35% кварца, его твердость колеблется от 5 до 7 баллов по шкале Мооса, а температура плавления находится в диапазоне 1215-1260°С. В качестве других примеров горных пород можно привести мел, глину, песок, уголь.
Все горные породы делят на 3 большие категории. Самую крупную из них составляют магматические горные породы, на них приходится примерно 90% горных пород нашей планеты. Образуются такие породы при остывании магмы. Если магма, выброшенная вулканом, застывает на поверхности планеты, то образуется эффузивнаяпорода, к которым относятся базальт, риолит, андезит. Если же магма застывает внутри земной коры, то возникает уже интрузивная порода, примерами которых являются гранит, диорит, габбро.
Вторая по распространенности группа пород – это осадочные породы. Они формируются в поверхностной части земной коры в результате процессов выветривания, эрозии, деятельности живых организмов и выпадения осадков. Хотя их доля в объеме горных пород оценивается в 10%, они покрывают примерно три четверти поверхности континентов. Классическими примерами осадочных пород являются известняк, глина, уголь, доломит, боксит.
В свою очередь группа осадочных горных пород может быть разделена на несколько подгрупп согласно природе их формирования. Хемогенные породы формируются при протекании химических реакций, часто ими являются соли, выпадающие из растворов. Сюда же относят породы, образующиеся при испарении воды. Биогенные породы формируются из-за деятельности организмов. Обломочные породы образуются из смеси обломков других горных пород.
Третья крупная группа – это метаморфические горные породы, они формируются в результате явления, известного как метаморфизм. Это значит, что породы образуются из-за воздействия давления и температуры в глубине земной коры. Также метаморфические породы могут возникать вследствие движения тектонических плит или при падении метеоритов. Примерами таких пород являются амфиболит, скарн, гнейс, филлит.
Приведенная классификация не является однозначной и полной. Грань между магматическими и метаморфическими породами условна, при этом некоторые геологи выделяют и так называемые мантийные породы.
Задача геологии – не только описать различные минералы и горные породы и классифицировать их. Важно понять механизмы их формирования, что позволит создавать их в лабораторных условиях. И в этом направлении есть большие успехи. Ученые уже умеют создавать искусственные алмазы, причем себестоимость их синтеза оказывается меньше себестоимости их добычи традиционным способом.
Список использованных источников
• https://obrazovaka.ru/geografiya/gornye-porody-i-mineraly.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Горная_порода
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Минерал
Источник