VII. Строение пористое, ноздреватое, ячеистое

Ясно выражены поры, породы легкие. Примеры:

Известковый туф. Цвет белый, сероватый, желтоватый, бурый. Бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислоты.

Кремнистый туф, или гейзерит. Цвет белый, сероватый, желтый, бурый, красный, пестрый. Напоминает известковый туф. Не реагирует с соляной кислотой. Оставляет царапину на стекле.

Пемза. Очень легкая (плавает на воде). Цвет сероватый, белый, желтоватый, черный. Шершавая, пенистая. Порода однородная (отличие от вулканического туфа).

Вулканический туф. На фоне массы, имеющей пористое строение, разбросаны обломки различной величины, формы и цвета. Окраска различная. Порода неоднородная (отличие от пемзы).

 

VIII. Строение зернисто-сланцеватое

Чередование полос зернистого и сланцеватого строения. Примеры:

Гнейс. Минералогический состав и окраска такие же, как у гранита. Магнетитовый сланец. Магнитный железняк (черный, магнитный) скреплен кварцем (белый).

Железистый кварцит. Красный железняк (вишнево-красный) скреплен кварцем (белый, царапает стекло).

Слюдяной сланец. Белая, черная слюда скреплены кварцем (белый, царапает стекло). Кончиком перочинного ножа легко отделяются пластинки слюды.

Хлоритовый сланец. Чередуются слои из хлорита (зеленый) и кальцита (белый, вскипает при действии соляной кислоты).

IX. Строение сланцеватое

Сланцеватость – способность горных пород при ударе раскалываться на параллельные плитки. Примеры:

Горючий сланец. Легко распадается на плитки. Горит. Легкий.

Глинистый сланец. Легко распадается на плитки. Если подышать на него, издает землистый запах. Тусклый.

Филлит. Легко распадается на плитки. Цвет серый, зеленоватый, красноватый, бурый, черный. Поверхности сланцеватости блестящие благодаря наличию тонких чешуек минерала серицита и имеют шелковистый блеск (отличие от глинистого сланца).

Слюдяной сланец. Состоит из белой или черной слюды. Легко расщепляется кончиком перочинного ножа на тонкие упруго-гибкие пластинки. Тальковый сланец. Жирен на ощупь. Цвет белый, светло-серый, зеленоватый, желтоватый.

Известковый сланец. Бурно вскипает при действии HCI.

Хлоритовый сланец. Цвет зеленый.

 

IX. Порода состоит из растительных остатков

 

Пример: Торф. Цвет бурый, желтый. Состоит из измененных растительных остатков. Очень легкий. В сухом состояний загорается от спички.

XI. Порода состоит из раковин морских животных

Пример: Известняк-ракушечник. Скопление ракушек. Бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислоты.

Фузулиновый известняк. Скопление мельчайших остатков фузулин, имеющих продолговатую форму и напоминающих своим внешним видом и размерами зерна ржи. Бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислоты. Цвет белый, желтоватый, черный.

Нуммулитовый известняк. Скопление скелетных остатков нуммулитов, имеющих округлую форму (напоминает монету). Бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислоты. Цвет белый, желтоватый, розовый. Коралловый известняк. Известковые рифовые постройки кораллов (сетчатые, решетчатые, волокнистые и другие структуры). Бурно вскипает при действии разбавленной HCI. Цвет белый, сероватый, желтоватый, розовый.

XII. Несцементированные (нескрепленные)

Обломки

Обломки различной величины, формы и цвета находящиеся в несцементированном, сыпучем виде. Примеры:

Глыба. Остроугольные обломки различного состава и цвета размером больше кулака.

Валун. Скатанные обломки различного состава и цвета размером больше кулака.

Щебень. Остроугольные обломки различного состава и цвета размером от лесного ореха до кулака.

Галечник. Окатанные обломки различного состава и цвета размером от лесного ореха до кулака.

Дресва. Остроугольные обломки различного состава и цвета размером от горошины до лесного ореха.

Гравий. Окатанные обломки различного состава и цвета размером от горошины до лесного ореха.

Песок. Обломки различного состава и цвета размером меньше пшена и от размеров пшена до горошины.

Пыль. Очень мелкие частицы различного состава и цвета.

 

Структура горных пород

Для каждой группы горных пород характерна определенная структура.

Структура крупнозернистая. Прмер: Диорит. Кварца нет или очень мало. Основной минерал – полевой шпат. Присутствуют роговая обманка, авгит, иногда биотит. Темноцветных минералов содержит больше, чем сиенит. Светлые составные части преобладают над темноцветными (25%). Полевой шпат сероватый, белый, с гладкой блестящей поверхностью излома или матовый. Роговая обманка и авгит представлены вытянутыми зернами темно-зеленого или черного цвета. Биотит имеет сильно блестящую поверхность и кончиком перочинного ножа легко расщепляется на пластинки. Окраска – серая, темно- и зеленовато-серая.

Структура средне- и мелкозернистая. Пример: Габбро. Кварц отсутствует. Основные минералы – полевой шпат и пироксен, иногда роговая обманка, редко биотит. Темноцветных составных частей около 50%. Нередко содержит магнетит. Полевой шпат представлен сероватыми, зеленоватыми, буроватыми зернами, имеющими ровную матовую или блестящую поверхность излома и таблитчатую или неправильную форму. Нередко на гладкой поверхности излома наблюдается тонкая штриховка и синий отлив. Пироксен представлен таблитчатыми зернами гиперстена черного цвета или черными удлиненными зернами авгита и роговой обманки. Магнитный железняк черного цвета, обладает магнитностью. Окраска габбро темно-зеленая, черная.

Структура крупно- и среднезернистая. Пример: Перидотит. Кварц и полевые шпаты отсутствуют. Присутствуют оливин и пироксен. Оливин представлен желтовато-зелеными зернам с неровней поверхностью излома (часто переходит в серпентин), пироксен – зернами черного цвета с ровной поверхностью излома. Нередко присутствуют черные зерна хромита (порошок бурый). Зерна оливина имеют округлую форму (у авгита – удлиненную, призматическую). У оливина отсутствует спайность, у авгита – совершенная. Окраска – темно-зеленая, темно-бурая, черная, желто-зеленая. Структура средне- и мелкозернистая.

Состав однородный. Пример: Базальт. Цвет черный, темно-серый, выветрелый – ржаво-бурого цвета. Тусклый, шероховатый на ощупь. Излом неровный.

Структура тонкозернистая. Пример: Диабаз. Цвет темно-зеленый. Излом неровный тонкозернистый, тяжелый.

Пироксенит. Состоит из пироксена. Цвет черный. Поверхности зерен гладкие.

Структура крупно- и среднезернистая. Пример: Дунит. Состоит из оливина. Цвет светлый желтовато-зеленый, темно-зеленый до черного; при выветривании покрывается коркой коричневого цвета. Поверхности зерен неровные. Разрушаясь, переходит в серпентин. Порошок разлагается HCI и H₂SO₄ и выделяет студневидный кремнезем.

Структура средне-, мелкозернистая. Пример: Кварцит. Состоит из кварца цвет различный. Крепкий, звонкий. Поверхности зерен неровные.

Структура мелко- и тонкозернистая. Пример: Песчаник – сцементированный песок. Грубый на ощупь. Цвет различный. В отличие от кварцита имеет меньшую прочность.

 

Окраска горных пород

Окраска горных пород обусловлена цветом минералов входящих в ее состав. Различают породы имеющие светлую и темную окраску. Окраска пород в известной мере может указывать на минералогический состав.

Пегматит. Окраска – светлая; преобладают зерна полевого шпата. Минералогический состав такой же, как у гранита. Отличается по строению – крупнозернистое или пегматитовое.

Сиенит. Окраска – светлая. Кварца нет или очень мало. Основной минерал – полевой шпат; в небольшом количестве – роговая обманка, авгит, иногда биотит. Темноцветных минералов содержит мало (не более 15%). Структура средне- и мелкозернистая. Напоминает гранит, от которого отличается отсутствием кварца.

Нефелиновый сиенит. Кварца нет, основные минералы – полевой шпат и нефелин. Могут присутствовать в небольшом количестве роговая обманка, пироксены (темно-зеленого или черного цвета); иногда встречается биотит. Темноцветных минералов не больше ⅓ по объему. Нефелин представлен зернами красновато-бурого, кирпично-красного или серого цвета, имеющими жирный блеск; иногда матовый благодаря выветриванию. Излом во всех направлениях неровный. Напоминает кварц. В отличие от кварца порошок нефелина легко разлагается HCI и H₂SO₄ и выделяет студневидный кремнезем. На выветрелых поверхностях породы зерна нефелина углублены. Окраска – светлая: зеленоватая, сероватая.

Плотность горных пород.

При определении горных пород по внешним признакам плотность определить достаточно трудно, поэтому горные породы подразделяют на: 1. легкие (пемза)

2. породы среднего веса (гранит)

3. тяжелые породы (базальт)

 

Твердость горных пород.

Твердость горных пород обусловлена твердостью минералов, входящих в состав пород. По этому признаку они делятся на две группы: оставляющие царапину на стекле и не царапающие стекло.

Лабораторные работы

Пользуясь определителем, установить названия учебных образцов горных пород. Основную информацию (минералогический состав, диагностические признаки и практическое значение) по каждому образцу рекомендуется занести в таблицу (табл. 3).

Лабораторная работа №5

МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

Магматические горные породы образовались путем охлаждения и затвердевания магмы в толще земной коры

или путем охлаждения и затвердевания лавы, излившейся на поверхности Земли при вулканических извержениях.

Классифицируются: по условиям образования, химическому и минералогическому составу и т.д. (табл. 4).

Классификация по условиям образования: делятся на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные). У каждой глубинной магматической породы имеются излившиеся аналоги, тождественные по химическому и минералогическому составам и отличающиеся лишь условиями образования и в соответствии с этим – строением. Если магма внедряется в толщу земной коры и в последующем медленно охлаждается, это способствует хорошей кристаллизации – возникают глубинные магматические породы зернистого строения. Если магма выливается на поверхность Земли, она относительно быстро охлаждается и приобретает порфировое строение: из нее образуются излившиеся, вулканические аналоги глубинных пород. Излившиеся магматические горные породы в свою очередь делятся на молодые (неизмененные, кайнотипные) и древние (измененные, палеотипные).

Таблица 3 – Краткая характеристика основных свойств горных пород

Название	Минералогический состав	Строение (структура и текстура)	Окраска	Твердость	Плотность	Диагностические признаки	Происхождение	Применение
Осадочные породы
Известняк-ракушечник	кальцит	Состоит из раковин моллюсков	Светло-желтая	Не царапает стекло	Легкий	Явно выраженные раковины моллюсков, реагирует с 10% соляной кислотой	органогенное	Строительство, отделочные материлы

Химическая классификация основывается на содержании в них кремнекислоты (SiO₂). Кислые породы богаты SiО₂, основные – основаниями (Са, Mg, Fe и др.). По этому признаку выделяются следующие четыре группы (% кремнекислоты): 1) кислые породы - 70–65; 2) средние породы - 65–52; 3) основные породы - 52–40; 4) ультраосновные породы - 0–35 (табл. 4).

Кислые магматические породы содержат до 30% кварца, средние - от 0 до 20%. Основные и ультраосновные магматические породы не содержат кварца.

Магматические породы состоят в основном из силикатов. На долю других химических соединений приходит-

ся всего лишь 1%. Из силикатов полевые шпаты в магматических породах составляют 60%, кварц – 12, амфиболы и пироксены – 17, слюды – 4 и прочие силикаты – 6%.

Изменение химического состава магматических пород в направлении от кислых к ультраосновным вызывает изменение и минералогического состава последних: светло-цветные минералы (кварц, а затем полевые шпаты) замещаются темноцветными (роговая обманка, пироксены). Особенно хорошо эта закономерность выражена у глубинных разностей изверженных пород, хотя наблюдается и у излившихся. Плотность также меняется, возрастая в направлении от кислых к ультраосновным, породы становятся более тяжелыми.

При минералогической классификации изверженные породы делят на группы, исходя из их минералогического состава. Различают прежде всего породы, содержащие кварц, и бескварцевые, полевошпатовые, полевошпатово-нефелиновые и бесполевошпатовые. Если полевые шпаты присутствуют в породе, то для ее определения учитывается, какими разностями они представлены – щелочными полевыми шпатами (ортоклаз, микроклин) или щелочно-известковыми разностями (плагиоклазы).

 

СТРОЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Строение глубинных магматических пород зернистое, в отличие от излившихся пород. Этому способствуют медленное охлаждение и поэтому хорошая кристаллизация магмы в условиях относительно высокой температуры и давления. По размеру минеральных зерен различают: гигантозернистые – размеры минеральных зерен более 1 см; крупнозернистые – 1,0-0,3; среднезернистые – 0,3-0,1; мелкозернистые – 0,1-0,05; тонкозернистые (скрытокристаллические) – < 0,05 см. Могут быть равномерно- и неравномерно-зернистыми.

Таблица 4 – Классификация магматических пород

Степень кислотности (кремнекислота в (%)	Минералы — показатели степени кислотности	Темноцветные силикаты	Породы со светлыми силикатами	Породы без светлых силикатов
ортоклаз	плагиоклаз	нефелин
Кислые, 65—75	Кварц	Слюда, роговая обманка, (авгит)	Липарит, Кварцевый порфир, Гранит	Дацит, Кварцевый порфирит, Кварцевый диорит
Средние, 52—65		Роговая, обманка, слюда, (авгит)	Трахит, Ортофир, Сиенит	Андезит, Порфирит, Диорит	Нефелиновый сиенит
Основные, 40—52		Авгит, роговая обманка		Базальт, Диабаз, Габбро
Ультраосновные, 40 –35	Оливин	Авгит				Пироксенит, Перидотит, Дунит

 

Излившиеся магматические породы имеют структуры: порфировую, плотную, стекловатую, пористую, обломочно-пористую. Образование порфировой структуры объясняется тем, что когда магма находилась в глубинных условиях, начался процесс кристаллизации в результате охлаждения, который был прерван новым проявлением тектонических сил (произошло выдавливание магмы на поверхность). Здесь, благодаря быстрому охлаждению, жидкая часть затвердевает, превращаясь в плотную, стекловатую массу и на фоне плотной массы наблюдаются ранее образовавшиеся кристаллы отдельных минералов.

Плотное, стекловатое строение излившиеся породы приобретают благодаря тому, что лава на поверхности Земли попадает в условия низкой температуры и давления, быстро охлаждается, не успевает закристаллизоваться и превращается в плотную, стекловатую массу.

Пористая структура возникает в верхней части излившейся лавы, когда в процессе охлаждения последней в большом количестве выделяются газы, что и придает пористость верхней части этих лав.

Вулканические извержения нередко сопровождаются взрывами, что приводит к образованию обломочного материала, который в дальнейшем уплотняется, цементируется - возникают породы обломочно-пористого строения.

ОПИСАНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Кислые породы –

глубинные (интрузивные) породы

Гранит. Строение: зернистое (равномерно-, неравномерно-зернистое), крупно-, средне-, мелко-, тонкозернистое. Минералогический состав: полевой шпат; встречается кварц; в небольшом количестве слюды, роговая обманка. Темноцветных минералов (роговая обманка, биотит) - 5–10%. Окраска обусловлена цветом полевых шпатов: светло-серая, желтоватая, розовая, красноватая. Отличительные признаки ОП: зернистое строение, большая твердость, содержание полевого шпата, кварца, светлая окраска, небольшая плотность. Разновидность: рапакиви (гнилой камень) – крупнозернистый гранит с крупными зернами полевых шпатов. Структура порфировидная. Применение – строительный, облицовочный материал; детали машин и агрегатов для целлюлозно-бумажной, пищевой, станкостроительной, металлургической и фарфорово-фаянсовой промышленности.

Излившиеся (эффузивные) аналоги гранита

Липарит (риолит). Строение – порфировое. Минералогический состав такой же, как у гранита, отличается по происхождению и строению. Порода с мелкими вкраплениями кварца (сероватые, черные, стекловидные зерна, неправильных очертаний, с неровной поверхностью излома), полевых шпатов (светлоокрашенные, блестящие зерна с ровной поверхностью, правильных очертаний). Окраска: белая, светло-серая, желтоватая, красноватая. ОП: порфировое строение, содержание блестящих зерен полевого шпата и зерен кварца, светлая окраска, небольшая плотность. От кварцевого порфира, отличается тем, что поверхность кристаллов полевых шпатов большей частью блестящая (в кварцевом порфире – матовая). Применение – для изготовления стекла.

Кварцевый порфир. Строение порфировое. Минералогический состав как у гранита, отличается по строению и условиям образования. От липарита отличается по степени разрушенности. Имеет крупные вкрапления зерен кварца (сероватые, черные, стекловидные зерна, неправильных очертаний), полевых шпатов (красные, желтые, белые зерна, правильных очертаний, большей частью тусклые). Окрашен в бурые, красные, желтые, зеленоватые, фиолетовые, сероватые, темно-серые и серые тона. ОП: порфировое строение, содержание тусклых зерен полевого шпата и кварца, небольшая плотность. Применение – строительство.

Средние породы –

глубинные (интрузивные) породы

Сиенит. Строение: средне- и мелкозернистое. Минералогический состав – полевой шпат, кварца нет или очень мало. Присутствуют в небольшом количестве роговая обманка, авгит, иногда черная слюда (биотит). Темноцветных минералов содержит мало (около 15%). Напоминает гранит (отличается отсутствием кварца). Окраска: розовая, красная, светло-серая, белая. ОП: зернистое строение, содержание в основном полевого шпата, отсутствие или содержание в небольшом количестве кварца, светлая окраска, небольшая плотность. Отличается от гранита отсутствием кварца, от нефелинового сиенита – отсутствием нефелина. Применение – см. гранит.

Излившиеся (эффузивные) аналоги сиенита

Трахит. Строение – порфировое. Ноздреватый. Шероховатый. По минералогическому составу не отличается от сиенита, отличается по структуре и условиям образования. Порода с мелкими вкраплениями зерен полевых шпатов (белые, гладкие, блестящие зерна). Темноцветных минералов очень мало. Окраска светлая: красноватая, буроватая, желтоватая, сероватая, белая. ОП: порфировое строение, ноздреватость, шероховатость, содержание блестящих зерен полевого шпата, отсутствие или содержание в небольшом количестве зерен кварца, светлая окраска, небольшая плотность. От порфира отличается блестящей поверхностью зерен полевого шпата. Применение – строительный и кислотоупорный материал; в стекольной промышленности.

Порфир (ортофир). Иногда называют бескварцевым порфиром. Строение порфировое. Минералогический состав: отличается от сиенита строением и условиями образования, от трахита – по степени разрушенности. Плотная порода с вкраплениями зерен полевых шпатов, большей частью тусклых. Окраска светлая: красноватая, желтоватая, буроватая; матовый. ОП: порфировое строение, содержание в тусклых зерен полевого шпата, отсутствие или содержание в небольшом количестве зерен кварца, светлая окраска. Разновидность альбитофир – полевой шпат в порфировых выделениях представлен альбитом. Применение: облицовочный камень, для изготовления художественных изделий, сувениров.

Глубинные (интрузивные) породы

Нефелиновый сиенит. Строение к рупнозернистое. Минералогический состав: полевой шпат и нефелин. Могут присутствовать роговая обманка, пироксены, биотит. Окраска светлая: зеленоватая, сероватая. ОП: зернистое строение, содержание полевого шпата, нефелина, светлая окраска, небольшая плотность. Похож на сиенит (отличается от содержанием нефелина) и гранит (гранит содержит кварц). Разновидности: некоторые нефелиновые сиениты получили местные названия – миаскит, хибинит, мариуполит. Применение – алюминиевая руда, для получения соды, цемента, поташа, в производстве хрусталя.

Диорит. Строение: средне- и мелкозернистое. Минералогический состав: полевой шпат, присутствуют роговая обманка, авгит, иногда биотит; кварца нет или очень мало. Темноцветных минералов содержит больше, чем сиенит. Окраска – темная: серая, темно-серая, зеленовато-серая. ОП: зернистое строение, содержание в основном полевого шпата. От габбро отличается меньшей плотностью (габбро тяжелое) и более светлой окраской. Применение такое же, как и гранита.

Излившиеся (эффузивные) аналоги диорита

Андезит. Строение порфировое, шероховатый на ощупь. По минералогическому составу не отличается от диорита, отличается по строению и условиям образования. Порода, с мелкими вкраплениями полевых шпатов, роговой обманки, пироксена, черной слюды. Окраска темно-серая, черная. ОП: порфировое строение, ноздреватость, шероховатость, содержание полевого шпата, отсутствие или содержание в небольшом количестве кварца, темная окраска, небольшая плотность. Применение – кислотоупорный материал (для получения высокосортного стекла, устойчивых к воздействию кислот и щелочей); для изготовления черного фарфора.

Порфирит. Строение – порфировое. Минералогический состав: крупные вкрапления зерен полевых шпатов (тусклые удлиненные, изометричные белые, желтоватые, зеле­новатые зерна). Окраска темно-зеленая, темно-серая. Отличается от диорита строением, условиями образования, от андезита – по степени разрушенности. ОП: порфировое строение, содержание полевого шпата, темная окраска, небольшая плотность. Применение – строительный и кислотоупорный материал.

Основные породы –

глубинные (интрузивные) породы

Габбро. Строение крупно- и среднезернистое. Минералогический состав: кварц отсутствует; плагиоклаз (около 60%), оливин и пироксен; иногда присутствует роговая обманка, биотит. Темноцветных минералов около 50%. Окраска темно-зеленая, черная. ОП: зернистое строение, содержание в основном полевого шпата и пироксена, отсутствие кварца, темная окраска, большая плотность. Можно спутать с диоритом. Отличие – габбро тяжелее диорита. Тяжелое. Применение: для мощения мостовых, облицовочный материал.

Лабрадорит. Строение крупнозернистое. Минералогический состав – из полевого шпата (лабрадора). Цвет темно-серый, зеленовато-серый, синевато-серый. Характерен синий отлив на плоскостях спайности. Поверхности многих зерен ровные и блестящие. Применение – облицовочный, декоративный материал.

Излившиеся (эффузивные) аналоги габбро

Базальт. Строение плотное, тонкозернистое. Излом неровный. Шероховатый. Минералогический состав без микроскопа неопределим (соответствует габбро). Состоит из оливина, авгита, полевого шпата. Окраска черная, темно-серая. Тяжелый. ОП: большая плотность, тонкозернистое строение, неровный излом, темная окраска, тяжелый. Разновидности: трапп – пластовая отдельность; долерит – крупнозернистый. Применение – строительный, облицовочный, кислотоупорный материал; для каменного литья.

Диабаз. Строение плотное, тонкозернистое, порфировое. Излом неровный. Минералогический состав без микроскопа неопределим (соответствует габбро). Бывает порфирового строения. Окраска: темно-зеленая, темно-серая. ОП: плотное, тонкозернистое, порфировое строение, неровный излом, темная окраска, большая плотность. Тяжелый. Применение – изготовления щебня, облицовочного материала; для каменного литья.

Ультраосновные породы –

глубинные (интрузивные) породы

Перидотит. Строение средне- и мелкозернистое. Минералогический состав: пироксен и оливин, который, разрушаясь, переходить в серпентин; кварц и полевые шпаты отсутствуют. Окраска темно-зеленая, темно-бурая, черная, желто-зеленая. ОП: зернистое строение, содержание оливина и пироксена, темная окраска, большая плотность. Тяжелый. Применение – изготовление щебня, облицовочный материал.

Пироксенит. Строение крупно- и среднезернистое. Состоит из пироксена. Поверхности зерен ровные (спайность совершенная). Окраска черная. ОП: строение, содержание пироксена, черная окраска, большая плотность. Тяжелый. Применение: см. перидотит.

Дунит. Строение средне- и мелкозернистое. Минералогический состав – из оливина, который, разрушаясь, переходит в серпентин. Окраска темно-зеленая (почти черная), желтовато-зеленая. ОП: зернистое строение, содержание оливина, темная окраска, большая плотность. Тяжелый. Применение: см. перидотит; огнеупорное сырье.