Класифікація та основні види гірських порід

Поверхня планети складається з мінералів, які утворюють різні види гірських порід. Їх класифікація має на увазі поділ за хімічним складом і походженням. Окремі частини земної кори формуються за певних умов, що надає їм характерні властивості.

Основні види та визначення

Земна кора включає в себе гірські породи, що відрізняються за складом. Велика частина існує вже сотні мільйонів років, але періодично виникають і нові.

Найчастіше гірські утворення включають в себе велику кількість різних мінералів. Характеристики найбільш поширених з них представлені в таблиці:

Формування хімічного складу відбувається завдяки внутрішнім геологічним процесам. За походженням гірські породи поділяють на такі типи:

Магматичний вид ще називають виверженим. Ці породи утворюються після затвердіння магми, яка піднялася з глибин Землі.

Найбільш поширеною магматичною породою є граніт. Також серед відомих видів можна виділити порфіри, базальт, пемзу, діабази, вулканічні туфи. Вони можуть бути як екструзивними, так і інтрузивними.

У верхній частині кори переважають осадові породи. Майже вся товща поверхневого шару складається з них. Вони можуть утворитися тільки завдяки руйнуванню інших видів порід і в результаті життєдіяльності організмів.

Виникнення осадового шару відбувається по-різному, тому його поділяють на такі підтипи:

• Уламковий – галька, гравій, пісок.
• Органогенний – вапняк, горючі копалини, фосфорити.
• Хімічний – кремнезем, різні солі, ангідрид.

До метаморфічним відносяться мармури, кварцити, сланці і ін.вони виникають через перетворення осадових і магматичних видів під дією високого тиску і температури.

Різний склад

Однією з головних особливостей гірських утворень можна назвати, що їх склад визначається вмістом мінералів. Їх існує величезна кількість, і кожен утворився по-своєму.

Верхній шар може складатися з одного або декількох мінералів. Вони відрізняються за зовнішнім виглядом, хімічними і фізичними властивостями. Групи мінералів називають виходячи з наступних факторів:

• На ім’я геологів, які виявили новий камінь.
• За місцем першої знахідки.
• За властивостями.

У природному середовищі мінерали поширені неоднорідно, тому їх поділяють на рудоутворюючі, породоутворюючі, акцесорні, другорядні, одиничні, рідко зустрічаються.

Всі мінерали відрізняються за механічними властивостями:

Фізичні властивості залежать від внутрішньої будови. Мінерали відрізняються за своєю щільністю. Їх поділяють на дуже важкі, важкі, середні і легкі.

Людина широко використовує різні породи. Приблизно 15% всіх відомих мінералів застосовуються в промисловості та інших сферах діяльності.

Магматичні утворення

Вчені поділяють магматизм на інтрузивний і ефузивний типи. Вони відрізняються за характером руху магми і за місцем, де вона застигла. Також існують гіпабісальний і жильний види, які є проміжними. Їх можна зустріти в жилах інших каменів.

Інтрузивні утворюються досить тривалий час. Цей процес може займати кілька тисячоліть. Іноді в таких каменях містяться величезні кристали, оскільки магма на глибині застигає дуже повільно.

Плутонічні породи спочатку розташовуються в нижніх шарах земної кори, але поступово піднімаються і перетворюються в гірські масиви. Найбільш яскравим прикладом можна назвати гору Шпіцкоппе, яка знаходиться в Африці. В основному вона складається з габро, сієніту, граніту і лабрадориту.

Ефузивний тип виникає при виході магми на поверхню, тобто під час виверження вулканів. У застиглому матеріалі не утворюються великі кристали, оскільки процес відбувається занадто швидко. Найпоширенішими прикладами таких порід є базальти і риоліти. У стародавні часи з них нерідко виготовляли різні пам’ятники і скульптури.

Осадові мінерали

Головними видами осадових порід є органогенні, хемогенні і уламкові. Вони відрізняються за походженням, а формування відбувається на поверхні Землі.

Уламкові з’являються після злежування і цементування окремих частин гірських утворень. Найбільш яскравим прикладом вважаються конгломерати і пісковики. Масив Монсеррат розташовується в Барселоні. Це і є конгломерат, оскільки він включає в себе кілька скріплених вапняних кругляків.

Хемогенний вид з’являється з мінеральних частинок, які осідають у воді. Найбільш типовим представником хемогенів можна назвати вапняк. Наприклад, пустеля Пінаклі, розташована в Австралії, складається з цієї породи.

Органогенний тип за своїми властивостями нагадує вугілля, оскільки його формування теж відбувається внаслідок пресування рослинних і тваринних останків. Всі види осадових порід легко розчиняються у воді, мають пори і розтріскуються при механічних навантаженнях.

Метаморфічні породи

Різні класи порід досить часто є умовними. Наприклад, до метаморфічних видів можуть належати як магматичні мінерали, так і осадові. У них різна швидкість і ступінь перетворення. Якщо процес відбувається повільно, можна визначити материнську породу, а при швидкій трансформації зробити це неможливо. Метаморфізм змінює текстуру та склад мінералів. Через це породи можуть бути сланцевими і несланцевими. Все залежить від умов утворення.

У деяких випадках окремі валуни піддаються впливу ззовні. Це може бути сильний тиск, високі або низькі температури.

Також існує гідротермальний метаморфізм. Процес трансформації починається завдяки різним термальним джерелам. Відбувається контакт мінералів з іонізованою гарячою водою, яка пробирається на поверхню по гірських тріщинах. Через хімічної реакції змінюється склад породи. Як приклад можна привести кварцит. Він нерідко утворюється з вапняків.

При контактному метаморфізмі на породи впливають інтрузивні магматичні маси. У цьому випадку відбуваються різні хімічні реакції та підвищення температури.

Процес трансформації

Будь-які гірські породи з плином часу зазнають великих змін. Перетворення може бути природним або антропогенним. Підземні і талі води, температурні перепади, вітер, опади, сонце — все це впливає на стан каменів.

Природне руйнування йде дуже повільно. Відбувається вивітрювання і вимивання підземних і поверхневих ландшафтів. Поступово змінюється форма і хімічний склад.

Антропогенні руйнування відбуваються через діяльність людей. Ці процеси часто пов’язані з використанням важкої техніки. Наприклад, прибираються гірські масиви для зведення будь-яких споруд або для їх подальшої переробки з метою виділення різних мінералів. Через пошкодження порода тріскається і руйнується. Антропогенний вплив впливає на ландшафт набагато швидше, ніж природний.

З цих причин будь-яка місцевість поступово змінюється. Швидкість перетворення залежить від ступеня впливу, складу породи і зовнішніх умов.

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.