Горные породы. Магматические, осадочные и метаморфиче­ские горные породы. Геологическое время и возраст горных пород

2.2 Горные породы

Наука, изучающая горные породы (их происхождение, вещественный состав, структуру и текстуру и условия залегания), именуется  петрографией (петра - гр - скала, утес, камень).

Горная порода - это плотные или рыхлые агрегаты, слагающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов, а также обломков других пород. Образуются в результате геологиче­ских процессов внутри земной коры или на ее поверхности.

Сложение горной породы определяется структурой и текстурой.

Структура - совокупность особенностей агрегатного строения горной породы, обусловленная размерами, формой, генезисом, взаимо­отношениями и расположениями ее составных частей.

Текстура - характеризует способ заполнения пространства горной породы, расположение и распределение компонентов породы в занимаемом ею пространстве.

По своему происхождению горные породы делятся на три генетические группы: магматические, осадочные и метаморфиче­ские.

2.2.1 Магматические горные породы

Магматические   - горные породы, образовавшиеся в результа­те остывания огненно-жидкого силикатного расплава - магмы в не­драх Земли и на ее поверхности.

 Классифицируются:

А) в зависимости от условий образования на:

-- глубинные (интрузивные) - гранит, габбро

--излившиеся (эффузивные) - пемза, базальт

Б) содержания двуокиси кремния SiO₂ или химсостава

1.  содержание двуокиси кремния менее 42 % - ультраосновная
(дунит, кимберлит)

2.  42 % < SiO₂< 52 % - основная (габбро, базальт)

3.  52 % < SiO₂< 65 % - средняя (сиенит, андезит)

4.  более 65 % кислая (гранит, пемза)

Глубинные образуются в результате остывания магмы в недрах Земли. Затвердение

магматического вещества происходит медленно, температура снижается постепенно, дав­ление остается  высоким и всесторонним, газообразные продукты выделяются из магмы с течением времени, поэтому структура всегда полнокристаллическая.

Излившиеся образуются в результате остывания магмы на поверхности Земли. Затвер­девание лавы происходит быстро, в условиях низкого давления и низкой температуры, выделение газообразных и парообразных веществ происходит бурно, что обуславливает об­разование пористых эффузивных пород. Поэтому структура излившихся пород бы­вает порфировой, часто микропорфировой, а нередко даже и стекловатой.

Батолит - представляет собой куполообразное интрузивное тело, достигающее больших размеров (более 200 км²). Лакколиты имеют корытообразную форму. Ло-политы имеют вид плоского блюда или чаши. Другие формы залегания штоки и жилы. Штоки по форме аналогичны батолитам, но отличаются меньшим размером. Жилы образуются при заполнении магматической породой трещин и повторяют их форму.

б) излившихся - потоки, покровы, купала и дайки.

Структура

По степени кристалличности различают:

1. зернистые  (полнокристаллические)  структуры,  типичные
для глубинных пород, здесь целесообразно выделять

а) крупнозернистые (зерна крупнее 5 мм)

б) среднезернистые (2-5 мм)

в) мелкозернистые (менее 2 мм)

2.  полукристаллические зернистые структуры

3.  стекловатые структуры, типичные для излившихся пород.

Текстура

Магматические породы имеют:

1.  однородную текстуру - однообразное заполнение пород во всех направлениях минеральной массой, типична для глубинных пород.

2.  неоднородная текстура - обусловлена чередованием в породе   участков  различного   минералогического   состава  и  различной структуры, типична для излившихся пород. Среди неоднородной тек­стуры выделяют:

а) сланцеватая - расслоение породы на пластинки

б) шлаковая (ноздреватая) - возникает в процессе выделения газов из остывшей лавы, что приводит к образованию пустот.

в) миндалевидная - характеризуется пустотами овальной формы, заполненными вторичными материалами.

Трещиноватость магматических пород

При формировании магматических пород в результате нерав­номерного охлаждения массивы пронизываются сетью трещин, кото­рые принято называть трещинами отдельности. Различают несколько видов отдельностей:

1.  пластовые или плитняковые отделенности, характерен для гранитов.

2.  столбчатая отделенность, типична для базальта,

3.  шаровая отделенность, возникает чаще всего при подводных излияниях лавы

Помимо трещин отделенности, в массивах могут возникать системы трещин тектонического происхождения, ориентированных перпендикулярно к направлению действующих горообразовательных сил. Возможно возникновение системы трещин, связанных с процес­сами выветривания.

Трещиноватость массивов следует учитывать при разработке магматических пород, а также при изучении геологических процессов и при инженерно-геологических исследованиях. При изучении трещиноватости нужно обратить внимание на степень и характер заполнения трещин, а также на состав заполнения. Если трещина заполне­на кварцитом или кальцитом, то она не представляет опасности. Если же это глинистый материал, то она снижает прочность породы. Тре­щины без заполнения резко увеличивают водонепроницаемость по­роды (коэффициент фильтрации достигает до 100 м/сут).

Инженерно-геологическая характеристика магматических пород

В целом, магматические породы имеют высокую прочность, значительно превышающую нагрузки, известные в инженерной практике, они не растворимы в воде и водопроницаемы только по трещинам.

В строительстве используются в качестве основания, в основ­ном как отделочные материалы.