Гірські породи

Гірські породи – основна речовина, що складають земну кору. Тверде або пухке з’єднання мінералів. За походженням гірські породи ділять на три групи:
1) магматичні – утворюються в результаті затвердіння магми в товщі земної кори або на поверхні. Виділяють:
а) інтрузивні (сформувалися в товщі земної кори, наприклад, граніти);
б) ефузивні (сформувалися при зіслання магми на поверхню, наприклад, базальти).
2) осадові – утворюються на поверхні суші або в водоймах в результаті накопичення продуктів руйнування раніше існуючих порід різного походження. Осадові гірські породи покривають близько 75% поверхні материків. Серед осадових порід виділяють:
а) уламкові – утворилися з різних мінералів і уламків гірських порід при їх перенесенні і переотложении (текучими водами, вітром, льодовиком). Наприклад: щебінь, галька, пісок, глина; найбільші уламки – валуни і брили;
б) хімічні – утворюються з розчинних у воді речовин (калійна, кухонна солі та ін);
в) органічні (або біогенні) – складаються із залишків рослин і тварин або з мінералів, що утворилися в результаті життєдіяльності організмів (вапняк-черепашник, крейда, копалини вугілля);
3) метаморфічні – виходять при зміні інших видів гірських порід під дією тепла і тиску в глибинах земної кори (кварцити, мармур).

Гірські породи — види, назви, фізичні властивості

Гірські породи – це об’єкти органічного або неорганічного типу, які утворилися під впливом природних умов, в природному середовищі.

Різновиди

Гірські породи – це найрізноманітніші мінеральні ресурси і корисні копалини, які бувають декількох типів. Залежать вони від процесів, в яких створювалися, і від місця зародження. У зв’язку з цим, виділяють 4 основних типи гірських матеріалів:

Кожен з них володіє унікальними характеристиками і набором властивостей, що роблять їх незамінними. Всі гірські породи – це основна частина, яка створює земну кору. Гірські утворення бувають абсолютно різних розмірів – від маленьких крупинок золота до величезних малахітових стовпів. Вивченням об’єктів гірського типу займається наука петрографія.

Класифікація гірських порід

Будь-які гірські породи утворюються під впливом певних геологічних факторів. З цієї причини вчені виділяють 3 основні класифікації:

У зв’язку з тим, що кожна Класифікація створювалася в різних умовах і в певному порядку, то за властивостями і хімічним складом утворення цих класифікацій будуть відрізнятися.

Магматичні

Магматичні гірські породи – це отримані з застиглої лави речовини. При переході лави з рідкого стану в тверде відбувається її кристалізація. Породи саме такої класифікації відіграють найзначнішу роль у складі земної кори планети. Яскравим прикладом магматичного об’єкта є граніт.

Глибинні

У свою чергу, всі породи магматичного типу складаються з 3 груп, які характеризуються по глибині, на якій вони виникли:

• Плутонічні. До цієї групи входять гірські утворення, які застигли на великій глибині.
• Гіпабіссальні. Серед числа таких порід знаходяться уламки або інші різновиди гірських матеріалів, які кристалізувалися на відносно невеликій глибині.

Вулканічний. Ця група ділиться на два класи:

• Застиглі безпосередньо в кратері вулкана. Вони носять назву вулканітів.
• Застиглі на схилах вулкана або біля його підніжжя. Такі уламки називаються субвулканітами.

Важливо! Чому такий фактор, як глибина, так важливий, що його виділили в окремі групи? Насправді все дуже просто. Чим більше глибина, тим більше тиск. При цьому неважливо, куди заглиблюються – в воду або в землю. Таким чином, глибина є важливим фактором для такої характеристики, як ступінь кристалізації. Саме вона надає породі твердість.

Кристалізація

За ступенем кристалізації магматичні породи діляться на:

Ось яка існує градація за цим критерієм:

Породи плутонічного типу є повнокристалічними, тому що утворювалися дуже глибоко – 5-9 км.

• Породи гіпабісальні мають кристалізацію прихованого типу. У рідкісних випадках вони мають неповнокристалічну будову.
• Гірські породи вулканічного походження в більшості випадків мають неповнокристалічною структурою.

Мінералогія

Іншою характеристикою, яка дозволяє охарактеризувати магматичні породи, є мінералогічні властивості. Вони розділені на кілька класів і підгруп. Головною їх відмінністю є відношення кремнезему і лужних металів.

Важливо! Якщо об’єкт має кремнеземну структуру, тоді її ділять на 6 різних рангів. Якщо порода володіє лужною будовою, тоді вона класифікується як підряд.

Для більш конкретного розгляду магматичних порід необхідно звернутися за допомогою до спеціальної таблиці класифікацій, яка складена за стандартами міжнародного союзу геологічних наук.

Види магматичних порід

Вид магматичних порід виводиться за допомогою модально-мінерального складу гірської породи. У зв’язку з цим, виділяють дві діаграми, які можуть описати об’єкт за даним критерієм:

• Діаграма QAPF. У неї входять всі породи, які володіють мінералами темного кольору з процентним вмістом не менше 90 і високою кристалічністю. Зокрема, це породи гіпабіссального і абіссального типу.
• Діаграма TAS. У неї входять всі інші породи магматичного походження.

Форми залягання гірських порід магматичного походження

Під час процесу, коли вийшла на поверхню магма починає “вриватися” в структуру порід, складових земну кору, відбувається, так звана, інтрузивність. Якщо врахувати їх ставлення і ступінь місткості, тоді можна виділити наступні групи:

• Перший тип. Вони характеризуються тим, що впроваджуються між окремими пластами вміщуючих порід. Від того, якою структурою володіють ці пласти, залежить форма утворюється матеріалу.
• Другий тип. Характерними особливостями таких тіл є прорив між пластами і форма, яка ніяк не залежить від структури цих пластів.

Хімічний склад

Хімічний склад порід магматичного походження дуже різноманітний. Більшу його частину складають оксиди заліза, алюмінію, кремнію, магнію, кальцію, натрію і калію.

Метаморфічні породи

До метаморфічних копалин відносяться породи, які утворилися в глибині землі в процесі метаморфізму – зміни внаслідок фізичних і хімічних умов.

Класифікація за ступенем метаморфізму

У зв’язку з тим, що метаморфічні об’єкти створюються при певному наборі умов, виділяють таку класифікацію за ступенем метаморфізму:

• Занурення. В даному процесі величезний вплив створює збільшення тиску і рух води.
• Нагрівання. На цей процес істотно впливає тільки один фактор-підвищення температури.
• Гідратація. Взаємозв’язок між породою і водою.
• Дислокація. Зміна тектонічної будови.
• Імпактність. Падіння різних великих космічних тіл, таких як Метеорити.

Форма залягання

У зв’язку з тим, що метаморфічні утворення складаються частково з магматичних і осадових об’єктів, то виділяють кілька груп на цій підставі:

• Якщо матеріал утворений від осадових об’єктів, тоді він називається парагнейсом;
• Якщо порода утворена від магматичних об’єктів, вона називається ортогнейсом.

Хімічний склад

Основним фактором, який впливає на хімічний склад метаморфічних порід, є склад вихідних матеріалів. Але при цьому варто враховувати ще й те, що метаморфізм відбувається під впливом різних розчинів і речовин, які сильно змінюють склад. Об’єкти даного типу Походження складаються з наступних мінералів або їх груп:

• Кварц
• Слюда
• Шпат польовий
• Амфібол
• Піроксен
• Гранат
• Дистен
• Скаполіт

Важливо! Для того щоб утворилася порода метаморфічного походження, повинні бути суворі рамки. Це температура від 100 до 1500 градусів, площа від 20 до 30 ар3.

Текстура

Текстурою метаморфічних об’єктів називається спосіб наповнення простору цього об’єкта. Він може бути:

• Сланцевий. Характерною особливістю матеріалів, що володіють такою текстурою, є те, що вони можуть розламатися на дуже тонкі шари. Пов’язано це з тим, що основний склад – це пластинчасті мінерали, які утворилися в умовах високого тиску.
• Полосчатий. Даний спосіб заповнення характерний тим, що речовина складається з декількох різних смуг мінералів. Зокрема, такою характеристикою володіють метаморфічні об’єкти, утворені від осадових порід.
• Плямистий. Характеризується наявністю великої кількості плям, цяточок, які відрізняються за своїм кольором і за силою протистояння до вивітрювання.
• Плойчатий. Така назва пов’язана з тим, що під впливом величезного тиску об’єкт зім’явся в складки.

Фації метаморфізму

Фації метаморфізму – це щось синонімічне вираженню стадії утворення метаморфічних порід. Для кожної фації необхідні певні умови. Їх можна детально розглянути в таблиці фацій мінеральних речовин, яка створена на підставі найсучасніших знань і висновків.

Осадові породи

Осадові породи – це “продукти”, утворені при жорстких умовах, які можливо отримати тільки у верхній частині земної кори. Їх структуру складають зруйновані породи іншого типу утворення, життєдіяльність різних організмів або вивітрювання продуктів переотложенія з каменів. Саме породи даного типу складають основну частину материків. З ними неодмінно зіткнеться кожен, хто буде мати справу з роботами геологічного характеру.

Важливо! У науці осадові породи застосовуються як спосіб пізнання історії створення світу. Дані об’єкти досить м’які, тому в них збереглося безліч останків рослин і тварин, які жили на Землі дуже давно.

Класифікація

За принципом свого утворення осадові породи діляться на 4 категорії:

Важливо! Характерною особливість осадових порід є те, що вони можуть з часом перетворитися в породи метаморфічного зразка.

Діагенез

Іноді природні матеріали утворюються на дні різних водойм. У зв’язку з цим, їх будова не буде перебувати в рівновазі. Навпаки, буде представлено чергування як рідких, так і твердих або напівтвердих речовин. Згодом ці речовини почнуть сильніше притискатися один до одного під впливом тиснуть зверху пластів.

В результаті даного процесу всі рідкі речовини вийдуть і відбудеться процес перекристалізації. Таким чином, утворюється абсолютно нова речовина. У діагенезі вчені виділяють таке поняття, як зона дії даного процесу. Воно коливається в проміжку від 10 до 53 метрів, а термін перетворення може становити кілька одиниць, а іноді і десятків років.

На цей фактор утворення осадових порід впливають такі критерії:

Випромінювання радіаційного типу.

В результаті комбінації цих дій відбувається не тільки перекристалізація і виведення води, але ще і розчинення сполук, які не мають стійких зв’язків.

Метагенез

Метагенез – це процес, під час якого відбувається стиснення породи з максимальною силою. В результаті – повністю змінюється склад і структура. Основними факторами для даного процесу є ті ж, що і для катагенеза, тільки збільшені в розмірах. Наприклад, температура повинна бути не нижче 300 градусів, газонасиченість повинна бути хоча б на рівень вище.

Важливо! Всі названі вище три стадії є попередниками для утворення метаморфічних порід. Таким чином, з одного об’єкта під впливом природних умов вийшов новий, що володіє унікальними властивостями.

Гірські породи бувають трьох видів: магматичні, метаморфічні, осадові. Кожен з них володіє величезною кількістю підрозділів, груп, сімейств. Утворюються вони при певних умовах.

Гірські породи

Гірські́ поро́ди — природні агрегати однорідних або різних мінералів, що виникли за певних геологічних умов у земній корі або на її поверхні, більш чи менш стійкі за складом та утворюють самостійні геологічні тіла.

Зміст

Характеристика

Гірськими породами складені верхні оболонки планет земної групи (Венера, Марс, Меркурій), а також Місяць, астероїди, супутники планет-гігантів.

Гірськими породами вважають тільки тверді тіла, хоча до них належать також рідкі речовини (вода, нафта тощо) та природні гази.

Характеристики та гірничо-технологічні властивості гірських порід — міцність, твердість, тривкість, абразивність (див. Абразиви), буримість (див. Буріння), висаджуваність, збагачуваність (див. Збагачення корисних копалин).

Характерна особливість гірських порід — багатоагрегатність (обумовлена тим, що пори та тріщини гірських порід у природних умовах заповнені газами, рідинами або сторонніми породами).

Як фізичні тіла гірські породи характеризуються щільнісними, пружними, міцнісними, тепловими, електричними, магнітними, радіаційними та іншими властивостями, що залежать від їхнього мінерального складу і макробудови (структурно-текстурних ознак).

межа міцності під час стиснення до 5∙10 8 Па;

межа міцності під час розтягу до 2,0∙10 7 Па;

коефіцієнт теплопровідності 0,2–10 Вт/(м∙К);

коефіцієнт лінійного теплового розширення 2∙10 -6 –4∙10 -4 К -1 ;

Класифікація

• Магматичні гірські породи за вмістом кремнезему (SiO₂) умовно ділять на кислі (понад 65 %), середні (65–52 %), основні (52–40 %) та ультраосновні (менше 40 %).
• Магматичні й метаморфічні гірські породи становлять близько 90 % обсягу земної кори; осадові — 75 % площі земної поверхні.
• Осадові гірські породи виникли внаслідок відкладення (механічного, хімічного, органічного) з води та повітря продуктів руйнування магматичних і метаморфізованих порід, решток живих організмів тощо.
• Метаморфічні гірські породи — результат перетворення магматичних або осадових порід під дією високого тиску, температури та гарячих газо-водних розчинів.

2) За характером зв’язків окремих зерен:

• пухкі (роздільно-зернисті) — механічні суміші різних мінералів або зерен одного мінералу, не пов’язаних між собою, наприклад, пісок, гравій, галька;
• зв’язні (глинисті) — гірські породи з водно-колоїдними зв’язками частинок між собою, напр., глини, суглинки, боксити; їхня особливість — висока пластичність при насиченні водою;
• тверді (скельні та напівскельні) — із жорсткими та пружними зв’язками, що мають фізико-хімічну природу, наприклад, пісковики, граніти, діабази, гнейси

3) Як об’єкт гірничих розробок — скельні, напівскельні, щільні, м’які, сипучі, зруйновані.

4) За структурою — кристалічні, приховано-кристалічні, склуваті, порфірові, уламкові.

5) За текстурою — масивні, пористі, шаруваті.

6) Особливу групу складають органогенні гірські породи — вугілля. Вугілля викопне — тверді каустобіоліти, що є продуктами метаморфізму залишків рослин (за їхнім походженням і складом розрізняють гумусове, сапропелітове та ліптобіолітове вугілля).

Див. також

Література

1. Blatt H., Tracy R. Petrology. 2nd ed. New York : W. H. Freeman, 1996. P. 355.
2. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
3. Ваганов І. І., Маєвська І. В., Попович М. М. Інженерна геологія та охорона навколишнього середовища. Вінниця : Вінницький національний технічний університет, 2014. 266 с.
4. Maresch W., Schertl H., Medenbach O. Gesteine — Systematik, Bestimmung, Entstehung. 3 aufl. Stuttgart : Schweizerbart, 2016. 368 p.

Автори ВУЕ

Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Саранчук В. І. Гірські породи // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/ Гірські породи (дата звернення: 21.02.2024).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 13.10.2020

Важливо!

Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.

Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.

Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.

Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів