Реферат: Виды Горных пород

Виды горных пород

Горные породы различаются по твердости. Для отделки пола, например, из твердых пород используют главным образом гранит. Эта порода образовалась миллионы лет назад из медленно остывавшей в недрах земли магмы. Гранит чрезвычайно тверд, не боится воды и устойчив к загрязнению. По своим свойствам идеально подходит общественным помещениям и наиболее эксплуатируемым участкам жилых домов: прихожей, кухни. Гранит имеет равномерный рисунок и большой спектр оттенков.

Среди пород средней твердости наиболее известны мрамор, песчаник и сланец. Мрамор - излюбленный материал мастеров по камню. Он может быть зеленым, белым, розовым, голубым, черным, и т.д. Разнообразные оттенки возникают благодаря содержанию в большем или меньшем количестве окислов различных металлов и графита. Но главную ценность мрамора составляют прожилки, которые образуют оригинальный рисунок.

Песчаник гораздо менее эффектный, но зато и менее дорогой камень. Он содержит кристаллы кварца и очень разнообразен в цветовом отношении - от розового до зеленого.

Для сланца характерна серая, серо-голубая и серо-зеленая гамма. Плиты имеют благородную рельефную поверхность. Натуральный цвет можно при желании искусственно усилить или затемнить. Правильно обработанный, он достаточно долговечен. Как материал для пола сланец имеет одну неприятную особенность: влажный он становится очень скользким, однако этот недостаток устраняется благодаря специальной обработке.

Для полов мягкие породы практически не используются.

Достоинства, недостатки и области применения различных каменных пород представлены в таблице

Таблица 1. Основные достоинства, недостатки и рекомендуемое применение различных каменных пород Каменные породы	Основные достоинства	Основные недостатки	Рекомендуемое применение
Гранит, гранодиорит	Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, однородность структуры, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии, истираемости, распространенность месторождений	Значительные трудозатраты на добычу и обработку, высокая стоимость изделий	Плиты: облицовочные, цокольные, для полов; ступени, проступи, карнизы, колонны, базы колонн, профильные изделия для облицовки порталов, наличников, колонн и карнизов, тумбы, парапеты и др.
Габбро, диабаз	Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии		Плиты: цокольные, подоконные; парапеты, карнизы, колонные, ступени, профильные изделия
Лабрадорит	Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии
Диорит	Весьма долговечен, хорошо сопротивляется истиранию	Недостаточно хорошо полируется, давая жирный блеск, без четкого отражения, ограниченность месторождений	Плиты: цокольные, подоконные, для полов; профильные детали, ступени, проступи, парапеты, карнизы, колонны, базы колонн, тумбы, балясины
Туф	Декоративность, сравнительно невысокие затраты на добычу и обработку, морозостойкость, хорошая сопротивляемость коррозии, долговечность, хорошая звуко- и теплоизоляция	Подверженность загрязнению в условиях запыленной среды, ограниченность распространения	Плиты облицовочные, стеновые блоки и камни
Песчаник	Распространенность месторождений		Плиты: цокольные, для полов; ступени, базы колонн, стеновой камень и блоки
Кварцит	Декоративность, разнообразие цветовой гаммы, однородность тона окраски, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии	Значительные трудозатраты на добычу и обработку, малое число месторождений с монолитным залеганием породы без трещин	Плиты: цокольные, для полов (ограниченно); базы колонн, парапеты, ступени (ограниченно), профильные и декоративные изделия
Белый и светло-серый мрамор, мраморизованный известняк	Декоративность, разнообразие окраски и рисунка, возможность получения любой фактуры поверхности	Подверженность коррозии	Плиты: облицовочные, цокольные, подоконные; ступени, проступи, карнизы, порталы и другие профильные изделия, парапеты, колонны, декоративные изделия
Цветной мрамор	Декоративность, разнообразие окраски и рисунка, возможность получения любой фактуры поверхности	Подверженность коррозии, низкая морозостойкость	Плиты облицовочные для интерьера
Известняк	Однородность цветового тона, невысокая стоимость, распространение месторождений	Неоднородность структуры и текстуры, подверженность коррозии	Плиты: цокольные; профильные изделия
Известняк мягкий	Однородность цветового тона и структуры, невысокая стоимость	Подверженность коррозии, низкая морозостойкость	Плиты облицовочные (для поля стены), стеновой камень и блоки
Известняк-ракушечник	Разнообразие цветовых тонов	Подверженность коррозии, низкая морозостойкость
Доломитизированный известняк, доломит	Декоративность	Низкая морозостойкость	Плиты облицовочные, стеновой камень
Травертиновый известняк	Декоративность, разнообразие цветовых тонов, живописная текстура, морозостойкость, невысокая стоимость	Подверженность загрязнению	Плиты облицовочные, стеновой камень
Гипс, ангидрит	Декоративность, чистота цветового тона	Ограниченность применения, высокое водопоглощение	Плиты облицовочные для интерьеров, декоративные изделия

Три группы горных пород

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (эффузивные и интрузивные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

Магматические горные породы по своему происхождению делятся на эффузивные и интрузивные. Эффузивные (вулканические) горные породы образуются при изливании магмы на поверхность земли. Интрузивные горные породы, напротив, возникают при изливании магмы в толще земной коры.

Разделение пород на магматические, метаморфические и осадочные не всегда очевидно. В осадочных горных породах, в процессе диагенеза, уже при очень низких (в геологическом смысле) температурах, начинаются минеральные превращения, однако породы считаются метаморфическими при появлении в них новообразованного гранита. При умеренных давлениях начало метаморфизма соответствует температуре 300 °C.

При высоких степенях метаморфизма стирается грань между метаморфическими и магматическими горными породами. Начинается плавление пород, смешение новообразованных расплавов с явно внешними. Часто наблюдаются постепенные переходы от явно метаморфических, полосчатых пород, к типичным гранитам. Такие процессы относятся к ультраметаморфизму.

Этот список игнорирует существование большой группы пород, имеющих важное значение,- метасоматические горные породы, образующиеся также в широком температурном интервале. К ним относятся, например, вторичные кварциты по кислым эффузивам, грейзены по гранитам, пропиллиты по средним и основным породам и т. д., а также широкая группа пород, слагающие околожильные зоны. Пропущена также специфическая группа горных пород, названная рудой (понятие не геологическое, а геолого-экономическое). Эта группа пород сложена преимущественно сульфидными минералами, хотя она может включать породы, сложенные и другими минералами (магнетит (железные руды), апатитовые руды, хромитовые руды и пр).
Ранее считалось, что отличие метасоматических пород от метаморфических пород заключается в участии воды в образовании только метасоматитов, но последующие исследования показали, что и метаморфические породы (гнейсы и сланцы), образованные даже при высоких темперурах, также формируются с участием воды. Так результаты изотопных исследований по кислым и средним силикатным породам показали, что все силикатные минералы (кварц, биотит, полевые шпаты, гранаты, роговые обманки и пр.) выделяются одновременно с водой, находясь с ней в изотопном равновесии по кислороду. В отличие от кислых пород все силикатные минералы (полевые шпаты, гранаты, оливины, пироксены и пр,) основных и ультраосновных пород, выделяются в изотопном равновесии по кислороду с СО₂ .

Отдельно стоят мантийные породы. С одной стороны, условия в мантии таковы, что даже если порода изначально была магматической, она все равно претерпела бы в мантии изменения. В целом для основного объёма мантии остаётся дискуссионным вопрос, была ли она когда-то в расплавленном состоянии. С другой стороны, по минералогии мантийные породы во многом идентичны породам магматическим. Поэтому к ним применяется номенклатура магматических пород с вариациями.

Есть магматические комплексы, текстурные признаки которых напоминают текстурные особенности осадочных пород. Это расслоённые основные интрузии. В некоторых из них наблюдаются типичные для осадочных горных пород градационная расслоенность, косая слоистость, ритмичное строение толщи, наличие скоплений тяжёлых минералов. Однако, вместо осадочных алевролитов, песчаников и гравелитов, такие комплексы сложены обычными магматическими породами. Неоднократно образование таких объектов объяснялось метаморфизмом осадочных пород, но такая интерпретация не могла объяснить наличие резких контактов между комплексом и вмещающими породами. На сегодня общепризнанно, что такие объекты формируются в результате гравитационного осаждения минералов из конвектирующего расплава. То-есть процесс имеет много общего с осадконакоплением, но среда, переносящая вещество в данном случае не вода, а магма.

Описанием и классификацией магматических и метаморфических горных пород занимается петрография, изучением их генезиса — петрология. Описанием, классификацией и анализом условий образования осадочных горных пород занимается Литология, в которой выделяется самостоятельный раздел — Петрография осадочных пород. С Литологией тесно связана родственная ей Седиментология, занимающаяся изучением условий образования современных осадков. Поскольку отсутствуют строгие определения понятий «осадок» и «осадочная порода», то различие между осадком и осадочной горной породой не всегда ясно. Эти науки тесно связаны с геохимией и минералогией.

Магматические горные породы

Магматические горные породы (Греция). По светлым полосам можно определить направление потоков лавы

Основная статья : Магматические горные породы

По глубине формирования породы делятся на три группы: породы кристаллизующиеся на глубине — интрузивные горные породы, например, гранит. Они образуются при медленном остывании магмы и обычно хорошо раскристаллизованны; гипабисальные горные породы образуются при застывании магмы на небольших глубинах, и часто имеют неравномернозернистые структуры (долерит). Эффузивные горные породы формируются на земной поверхности или на дне океана (базальт, риолит, андезит).

Подавляющее большинство природных магм содержат в качестве основного компонента кремний и представляют собой силикатные расплавы. Много реже встречаются карбонатные и сульфидные и металлические расплавы. Из карбонатных раплавов образуются карбонатные магматические горные породы — карбонатиты. В XX-том веке зафиксированно несколько извержений вулканов с карбонатитовыми магмами. Сульфидные и металлические расплавы образуются в следстивие несмесимости и ликвации с силикатными жидкостями.

Важнейшей характеристикой магматической породы является состав. Существует несколько классификаций магматических горных пород по составу (номенклатура горных пород). Наибольшее значение имеет классификация по содержанию в породах кремнезёма SiO₂ , и щелочей(Na₂ O + K₂ O). По содержанию щелочей породы делятся на серии . Выделяются породы нормальной, субщелочной и щелочной серий. Формальным признаком такого деления служит появление в породе специфических щелочных минералов. По содержанию SiO₂ породы разделены на ультраосно́вные — SiO₂ в породе меньше 45 %, осно́вные — если содержание SiO₂ находится в диапазоне от 45 % до 54 %, средние — если от 54 до 65 % и кислые — содержание SiO₂ больше 65 %.

Образование магматических пород непрерывно происходит и сейчас, в зонах активного вулканизма и горообразования.

Метаморфические горные породы

Метаморфическая горная порода, расслоившаяся по двум перпендикулярным направлениям (Долина Смерти, США)

Основная статья : Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма —высокие температуры и давления.

Типичными метаморфическими Г. п. являются гнейсы, разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны, амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе Г. п. резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах.

Осадочные горные породы

Основная статья : Осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел (пластов).