Горная порода¶
Горная порода — природное твёрдое образование земной коры, слагающее её из однородных или разнородных минералов, сформировавшееся в результате физико-химических процессов, протекавших в литосфере. В отличие от отдельного минерала, горная порода представляет собой агрегат минералов (иногда единичного минерала), а также может включать органические остатки и аморфные вещества. Понятие «горная порода» является центральным в петрографии — разделе геологии, изучающем состав, строение и происхождение пород.
¶Классификация
По происхождению горные породы делятся на три основные группы:
| Группа | Происхождение | Примеры |
|---|---|---|
| Магматические | Кристаллизация магмы или вулканических стёкол | Гранит, базальт, обсидиан |
| Осадочные | Продукты выветривания, осаждение из воды и воздуха, деятельность организмов | Песчаник, известняк, глина |
| Метаморфические | Перекристаллизация ранее существовавших пород под действием давления и температуры | Мрамор, гнейс, сланец |
¶Магматические породы
Магматические породы формируются при остывании магмы. При медленном остывании в толще земной коры возникают интрузивные (глубинные) породы с крупнозернистой структурой — гранит, габбро, диорит. При быстром остывании лавы на поверхности образуются эффузивные (излившиеся) породы с мелкозернистой или стекловатой структурой — базальт, андезит, обсидиан. Химический состав магматических пород определяет их деление на ультраосновные, основные, средние, кислые и щелочные разновидности.
¶Осадочные породы
Осадочные породы залегают слоями и часто содержат окаменелости. Они подразделяются на обломочные (песчаник, конгломерат, глина), химические (галит, гипс), органогенные (диатомит, известняк-ракушечник) и вулканическо-осадочные. Многие из них являются основой для формирования нефтяных и газовых месторождений, а также сырьём для производства цемента и кирпича.
¶Метаморфические породы
Метаморфизм сопровождается перекристаллизацией минералов, изменением химического состава и появлением новой текстуры. Различают региональный метаморфизм, связанный с горообразованием, и контактный, возникающий при внедрении магмы. Примером служит переход известняка в мрамор, а глинистых сланцев — в глинистый сланец или слюдяной сланец.
¶Свойства и структура
Горные породы характеризуются рядом физических свойств: плотностью (обычно от 1000 до 3000 кг/м³), прочностью, пористостью, водопроницаемостью, морозостойкостью, сопротивлением сжатию. Структура породы описывает размер, форму и взаимное расположение минеральных зёрен, а текстура — характер сложения (слоистость, массивность, трещиноватость).
По минеральному составу выделяют породы простого состава (сложенные одним минералом, например мрамор — практически чистый кальцит) и сложного (гранит, включающий кварц, полевые шпаты и слюду).
¶Значение и применение
Горные породы имеют исключительное значение для экономики и повседневной жизни:
- Строительство — гранит, базальт, известняк и мрамор применяются как облицовочный и конструкционный материал.
- Металлургия — рудные породы служат источником железа, меди, алюминия и других металлов.
- Энергетика — угли (горючие осадочные породы) веками были основным топливом; сегодня они сохраняют значение в электроэнергетике.
- Сельское хозяйство — почвы формируются в результате выветривания горных пород и наследуют их минеральный состав.
- Наука — изучение пород позволяет восстанавливать историю Земли, условия образования месторождений полезных ископаемых и тектонические процессы.
¶Распространение
Горные породы образуют всю толщу земной коры и выходят на поверхность в виде обнажений, скальных выступов и рыхлых отложений. В России крупнейшими регионами распространения магматических пород являются Сибирский трапповый комплекс (основан на базальтах), Дальний Восток и Урал; осадочные толщи развиты в Восточно-Европейской платформе, Западной Сибири и Прикаспии.
¶История изучения
Систематическое изучение горных пород началось в XVIII веке, когда М. В. Ломоносов в труде «О слоях земных» заложил основы русской петрографии. В XIX веке были разработаны классификации магматических пород по химическому составу (К. Ф. Вольф, А. Гольдшмит), а в XX веке петрография обогатилась методами рентгеноструктурного анализа, термодинамического моделирования и изотопной геохимии.
Источники:
- Петров В. П. «Петрография магматических пород»
- Смирнов В. А. «Петрография осадочных пород»
- Ферсман А. Е. «Избранные труды»
- «Большая советская энциклопедия», статья «Горные породы»
- Геологический словарь, т. 1