Горные породы способ образования магматические

Как образуются горные породы?

Минералы редко встречаются поодиночке. Их совокупности образуют горные породы естественные природные агрегаты множества минералов. Так, очень распространенная горная порода гранит состоит из спаянных между собой минералов кварца, полевого шпата и слюды. По своему происхождению горные породы бывают магматические, осадочные и метаморфические .

Магматические и осадочные горные породы изменяются под воздействием высоких температур и давления. Рыхлые известняки превращаются в более плотный и прочный мрамор, глины — в глинистые сланцы, граниты — в гнейсы. Такие горные породы называются метаморфическими (от греч. metamorphosis — «преображение»).

Как образуются магматические горные породы?

Магматические горные породы образуются, когда магма поднимается к поверхности Земли. При медленном застывании магмы внутри земной коры образуются интрузивные горные породы (гранит, диориты, габбро), которые имеют зернистую структуру из-за содержащихся в них крупных кристаллов. Если магма изливается на поверхность в виде потоков лавы, то образуются вулканические, или эффузивные, горные породы. К ним относятся базальт, обсидиан, состоящие из очень мелких кристаллов, — крупные кристаллы просто не успевают вырасти, поскольку лава остывает сравнительно быстро.

Как образуются осадочные горные породы?

Осадочные горные породы образуются в результате накопления на земной поверхности толщ осадков, продуктов разрушения всех других горных пород. Подвижные стихии — вода, ветер, ледники — уносят обломки, и они в виде щебня, гальки, песка и глины откладываются на новом месте, иногда на расстоянии в сотни и тысячи километров от места образования. Такие осадочные горные породы называют обломочными. При испарении растворов минеральных веществ образуются химические осадочные горные породы, к которым относится, например, поваренная соль, образующая мощные залежи на дне высыхающих соленых водоемов.

Из скоплений остатков растений и животных формируются органические осадочные горные породы. Очень интенсивно их образование происходило в теплых богатых жизнью мелководных морях и озерах, на дне которых за миллионы лет накопились мощные отложения известняка, мела, диатомита. На суше со временем из остатков растений образовались угли, горючие сланцы, торф. В органических горных породах довольно часто находят окаменевшие остатки давно вымерших животных, четкие отпечатки частей древних растений. Осадочные породы распространены очень широко, они покрывают 75% поверхности Земли.

Источник

Процесс образования магматических пород и их применение

Понятие магмы

Магма – сложный состав химических соединений и элементов, в том числе и газов. По происхождению его относят к метаморфическим горным породам. Эти породы возникают при влиянии на магматические породы высоких температур и давления. Эти породы различают на интрузивные, то есть застывшие в толще земной коры (гранит), и эффузивные, излившиеся на поверхность земли (базальт).

Выход магмы на поверхность земли.

Как образуется магматические горные породы?

Главным производителем веществ из глубин на поверхность Земли являются вулканы. В процессе извержения, расплавленное вещество недр земли выходит на поверхность и застывает. Магма может подниматься вверх по трещинам в земной коре и застывать на некоторой глубине, не достигая земной поверхности. Больше всего в земной коре таких магматических горных пород, как гранит и базальт.

Схема выхода магмы на поверхность земли

Что происходит с магмой на поверхности земли?

Вырвавшись на поверхность, магма попадает в царство кислорода, углекислого газа и воды, с которыми идет постоянная разрушительная химическая работа. Она совершается очень медленно и не видна человеческому глазу. Самое активное влияние ледники, реки, ветер, мороз и солнце. Под влиянием этих природных сил эти породы начинают разрушаться и превращаться в обломки и переноситься в другое место. Горные реки способны переносить тяжелые камни. Текущие воды подобны скульптору, которые кропотливо превращают крупные обломки пород в валуны, затем в гальку, песок и ил. Мелкие частицы разрушенной породы уносятся ветрами и реками в озера мировые океаны, где они накапливаются и постепенно уплотняются. Например, для образования кварцевых зерен гранита потребуется около миллиона лет. Горные породы, которые накапливались на поверхности земли, называют осадочными. По сравнению с другими горными породами осадочные породы более мягкие и легче поддаются разрушению. Из этих пород образуется большая часть строительных материалов – известняк, песок, галька, глина, щебень.

Продукты получаемые из застывшей магмы и горных пород.

Основные продукты горных пород, которые широко использует человек — это щебень, который находит свое применение в строительной сфере. Щебень используют для строительства дорог, домов и везде, где нужен крупный и твердый заполнитель в бетонных растворах. Помимо щебня используются большие камни, которые выпиливают и обрабатывают. Например, это могут быть памятники, статуи. Также это скальный грунт, который используют для строительства дорог. Вернуться на главную или читать статью о получении и применении гранулированного шлака.

Источник

Магматические горные породы. Условия образования. Виды

Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания. По условиям образования различают две подгруппы магматических горных пород:

• интрузивные (глубинные), от латинского слова “интрузио” – внедрение;

• эффузивные (излившиеся) от латинского слова “эффузио” – излияние.

Интрузивные (глубинные) горные породы образуются при медленном постепенном остывании магмы, внедренной в нижние слои земной коры, в условиях повышенного давления и высоких температур. Выделение минералов из вещества магмы при ее остывании происходит строго в определенной последовательности, каждый минерал имеет свою температуру образования. Сначала образуются тугоплавкие темноцветные минералы (пироксены, роговая обманка, биотит), далее рудные минералы, затем полевые шпаты и последним выделяется в виде кристаллов кварц. Главные представители интрузивных магматических горных пород – граниты, диориты, сиениты, габбро, перидотиты.

Эффузивные (излившиеся) горные породы образуются при остывании магмы в виде лавы (от итальянского “лава” – затопляю) на поверхности земной коры или вблизи нее. По вещественному составу, эффузивные горные породы сходны с глубинными, они образуются из одной и той же магмы, но в разных термодинамических условиях (давлении, температуре и др.). На поверхности земной коры магма в виде лавы остывает значительно быстрее, чем на некоторой глубине от нее. Главные представители эффузивных магматических горных пород: обсидианы, туфы, пемзы, базальты, андезиты, трахиты, липариты, дациты, риолиты. Основные отличительные признаки эффузивных (излившихся) магматических горных пород, которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:

• для большинства образцов грунтов характерна некристаллическая, тонко-, мелкозернистая структура с отдельными видимыми глазом кристаллами;

• для некоторых образцов грунтов характерно наличие пустот, пор, пятен;

• в некоторых образцах грунтов присутствует какая-либо закономерность пространственной ориентировки компонентов (окраски, овальных пустот и др.).

Отличия эффузивных горных пород друг от друга, как и интрузивных горных пород друг от друга, определяются условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в различной их окраске (светлые – темные) и составе компонентов. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO₂) в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы.

Источник

Магматические горные породы — классификация, структура и примеры

Магматические горные породы составляют основную часть земной коры. Процессы, которые привели к их появлению, также способствовали образованию воды, атмосферы и химических веществ, являющихся компонентами органической жизни. Они остаются источником многих месторождений полезных ископаемых, а значит, людям необходимо уметь их распознавать.

Определение и происхождение

Магматическими (вулканическими) считаются различные кристаллические или стеклообразные породы, образующиеся при охлаждении и затвердевании расплавленной магмы, поступающей из недр Земли. Они представляют один из трёх основных видов пород, формирующих состав и структуру поверхности планеты:

• магматические — состоят преимущественно из вулканических пород с тонким слоем выветривания (осадочных);
• осадочные — образуются в результате распада старых вулканических пород;
• метаморфические — путём преобразования в земной коре двух первых под действием высокой температуры и давления без непосредственного участия магмы.

Считается, что магма генерируется в астеносфере — слое частично расплавленной породы, лежащем в основе земной коры на глубине более 60 км. Поскольку она имеет меньшую плотность, чем окружающие твёрдые породы, то постепенно поднимается по направлению к поверхности. Магма может капсулироваться в пределах коры или излиться из вулканов в виде лавовых потоков.

Принятая классификация

Все магматические породы (магматиты) классифицируются на основании минералогии, химии и текстуры. Минералы, образованные охлаждённой магмой в недрах Земли, отличаются от застывших на поверхности из-за различия физико-химических условий в этих средах. По месту формирования их делят на два типа:

Интрузивные. На глубине температура и давление значительно выше, чем на поверхности. Расплавленная порода остывает медленно и кристаллизуется полностью, что способствует образованию полезных ископаемых.

Эффузивные. Магма, выброшенная вулканами на поверхность, испытывает быстрое охлаждение без дополнительного воздействия. В результате порода содержит незначительные вкрапления минералов или лишена их вовсе. В последнем случае это может быть затвердевшее стекловидное вещество с высокой вязкостью (обсидиан).

Характеристики магматических пород зависят от глубины их застывания. По этому признаку выделяют три группы:

• вулканические — затвердевшие на поверхности земли вулканиты и субвулканиты, застывшие вблизи неё;
• гипабиссальные — сформировавшиеся на малых глубинах;
• плутонические (плутониты) — породы глубинного залегания.

Обнажённые интрузивные породы могут появиться на поверхности только после длительного периода денудации (изнашивания настилающих слоёв в результате выветривания и эрозии), в итоге выталкивающего действия тектонических сил или при комбинации этих двух условий. Бывают самых разных размеров: от маленьких зернистых и жилообразных включений до массивных батолитов, которые простираются более чем на 100 квадратных километров и составляют сердечники больших горных хребтов.

Выбросы эффузивов наблюдаются в зонах вулканической активности. Они происходят в двух формах:

• Перемещающиеся от жерла лавовые потоки. Более жидкие похожи на реки, обладающие значительной вязкостью. Застывают толстыми (сотни метров) последовательными слоями и при извержении из длинных трещин в рифтовых зонах образуют обширные плато. Примером являются плато Декан в Индии и Путорана в России.
• Разлетающиеся раздроблённые куски магмы разных размеров, называемые пирокластическими массами. Мелкие поднимаются в атмосферу и переносятся на сотни километров от эпицентра. Более крупные накапливаются на прилегающей территории.

Интрузивные и эффузивные породы играют важную роль в формировании рельефа земной поверхности, океанической коры и окраин континентов. Связанные с ними процессы были активны с начала образования Земли около 4,5 миллиарда лет назад и способствовали появлению воды, атмосферы и ценных минеральных ресурсов.

Характеристика компонентов

Подавляющее большинство изверженных пород состоит из силикатных минералов. Это означает, что основными строительными материалами для магмы являются кремний (Si) и кислород (O). Редким исключением считается вхождение карбонатов. Например, лава, извергавшаяся из стратовулкана Ол-Доиньо-Ленгаи (Танзания) в 1960 г., состояла из карбоната натрия и всего на 0,05 весовых процентов из диоксида кремния.

Основные минералогические компоненты изверженных пород можно разделить на акцессорные (менее 1—5% породы) и породообразующие. Последние встречаются в виде разнообразных силикатов и алюмосиликатов. В свою очередь, силикаты представлены светлоокрашенными (салическими) и тёмно-цветными (мафическими) разновидностями. Это отличие зависит от содержания в их кристаллических решётках примесей железа и магния. Fe и Mg дают тёмные оттенки, а Si и Al — светлые.

Общая таблица состава магматитов:

Породообразующие самические	Породообразующие мафические	Ацессорные
светлые слюды	тёмно-цветные слюды	циркон
кварцы	пироксены	рутил
полевые шпаты	оливины	титанит
фальшпатоиды	амфиболы	пирит
ильменит
апатит
магнитит

Одной из важных характеристик является кислотность, которая зависит от количества диоксида кремния (SiO2). Примеры магматических горных пород по этому признаку:

• Кислые (гранит, липарит, риолит, вулканический пепел) — насыщены кремнезёмом, среди прочих содержат кварц, полевой шпат и биотит.
• Средние (пемза, обсидиан, вулканический песок и туф) — имеют в составе диорит и андезит.
• Основные (габбро, базальт, диабаз, вулканические бомбы) — бедны кварцем и включают оливин, полевой шпат, пироксен и другое.
• Ультраосновные (оливин, пироксен) — кремнезёмы отсутствуют, содержат дунит, кимберлит, перидотит.
• Щелочные (нефелиновый сиенит) — включают полевые шпаты и роговые обманки.

Текстура и структура

Текстура магматитов, как правило, определяется размером и формой зёрен, составляющих минералы, а также пространственными отношениями между ними. Эти параметры не зависят от массы и геометрии образца породы, но дают ценную информацию об условиях её формирования.

Большинство магматический пород имеют кристаллическую структуру, в которой связаны различные минеральные составляющие. Они развиваются и срастаются во время затвердевания магмы. Скорость её охлаждения оказывает наибольшее влияние на размеры кристаллов в породе. Чем медленнее, тем больше кристаллов, поскольку химические компоненты получают запас времени для встраивания в минерал.

Читайте также:  Различные способы изготовления мыла

На конечный результат также влияет химический состав магмы. Например, обилие воды увеличивает скорость миграции элементов, а быстрое расширение газов во время извержения вулкана оказывает глубокое влияние на текстуру некоторых пород. Кристалличность обычно делят на несколько степеней:

• Полнокристаллическая состоит исключительно из кристаллов.
• Неполнокристаллическая наряду с кристаллами имеет некоторые вкрапления и стекло.
• Стекловатая содержит преимущественно стекло, имеет мало кристаллов или не включает их вовсе, поскольку затвердела до начала образования. Например, обсидиан, который легко идентифицировать по стекловидному блеску. Края по его сколу могут быть острее, чем у ножа или металлического лезвия. Это свойство сделало минерал фаворитом в хозяйстве людей каменного века, применявших его для изготовления топоров, ножей, наконечников копий.

Зёрна составляющих породу минералов могут быть разных размеров, поэтому их условно делят на несколько типов:

• афонитовый — различимы с помощью микроскопа;
• мелкозернистый — меньше 1 мм;
• среднезернистый — от 1 до 5 мм;
• крупнозернистый — от 5 мм до 2 см;
• очень крупнозернистый — более 2 см.

К наиболее распространённым структурным особенностям вулканической породы относятся пузырчатые отверстия, которые называются везикулами. Они образуются в момент растекания по поверхности раскалённой магмы, когда выделяются содержащиеся в ней газы. Если лава затвердевает до выхода газа, то полученная порода имеет многочисленные полости, определяя пористую структуру.

Везикулы могут варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре, Это явление обычно распространено в базальтовых магмах, а образованные ею базальты имеют серо-чёрные оттенки (молодые породы) или кирпично-красные (более старые и окисленные). Иногда полости бывают заполнены кристаллами кварца, халцедона, опала и других минералов.

Полезные ископаемые

Магматиты относятся к ценным полезным ископаемым и широко применяются в хозяйственной деятельности человека. Новые научные открытия и технологии позволяют находить и использовать даже очень редкие и малодоступные элементы. Список магматических горных пород, наиболее востребованных в промышленности:

• Габбро — один из самых долговечных природных камней. Образован в результате медленного затвердевания магмы в глубоких недрах Земли, вследствие чего получил плотную структуру и прочность. В строительстве ценится за устойчивость к низким температурам и высокой влажности. Эти качества необходимы для отделочных материалов, применяемых в агрессивных условиях окружающей среды (бассейны, мостовые, вазоны, памятники, колонны).
• Базальт — является изначальным и наиболее распространённым компонентом литосферы. Именно из него формируется новая океаническая и континентальная кора. Состоит из неразличимых невооружённым взглядом зёрен минералов, но может содержать и вкрапления. Применяется для облицовки сооружений, в качестве щебня. Из-за хорошей плавкости пригоден для изготовления кислотоупорного оборудования, труб, электроизоляторов.
• Диабаз — эффузивная горная порода светло-серого цвета, залегающая в виде жил и потоков. Отлично шлифуется, используется как строительный и декоративный камень. Из этого материала возведён знаменитый Воронцовский дворец в Левадии (Крым).
• Пироксенит — тяжёлая зеленовато-серая порода, встречается в виде массивов и штоков. Очень часто имеет в составе руды металлов, в том числе платины.
• Дунит — интрузивная основная порода жёлто-зелёного цвета, состоящая преимущественно из оливина. Связана с месторождениями платины.
• Пегматит — интрузив, сложенный из кварца, ортоклаза и мусковита. Попадается в виде жил, включающих радиоактивные минералы, олово, золото, слюды, драгоценные камни.
• Андезит — по составу близок к базальтам, применяется для облицовки, дорожно-строительных работ, в химической промышленности.
• Гранит — состоит в основном из кварца и полевых шпатов с незначительными включениями. Обладает большой плотностью, поэтому широко применяется в строительстве.
• Пемза — вспененная газами лава, при застывании превращается в «каменную пену». Большое количество пустот делают её крайне лёгкой, а плотность ниже единицы позволяет держаться на поверхности воды. Используется в промышленности как абразивный материал, а также для изготовления фильтров, термоизоляторов, жидкого стекла.
• Вулканический шлак — рыхлая порода, обладающая меньшей пористостью, чем пемза. Применяется для изготовления лёгких бетонов и дорожных насыпей.
• Вулканический туф — прекрасный и прочный строительный и отделочный материал. Обладает природной красотой, хорошими изолирующими свойствами и прочностью.

В современном мире не существует отраслей промышленности, где в той или иной степени не используются полезные ископаемые, первоначальным источником которых являются магматические породы. Их разведка, добыча и переработка — главное дело жизни большого количества специалистов, обеспечивающих материальную базу технического прогресса человечества.

Источник