Горные породы

Минеральные аггрегаты, входящие как самостоятельные геологические тела в состав земной коры и в то же время химически обособленные от окружающих их других минеральных аггрегатов. В отношении способа своего образования горные породы разделяются на три большие группы, именно: 1) породы изверженные, образовавшиеся благодаря застыванию огненножидкой массы (магмы) либо внутри земной коры либо на ее поверхности, 2) породы осадочные, образовавшиеся путем осаждения неорганических образований или же продуктов жизнедеятельности организмов на поверхность земли или в водных бассейнах, и 3) породы метаморфические (кристаллическ. сланцы), получившиеся путем глубокого преобразования в одних случаях осадочных, в других — изверженных пород.

Изверженные породы. Магма представляет собой б. или м. вязкий огненножидкий сложный силикатный раствор, т. е. такой раствор, в к-ром наряду с различными др. соединениями видную роль играет кремне-кислота, идущая на образование кремнекислых минералов, или силикатов; в магме обычно присутствует также б. или м. значительное количество газов и паров воды. В занимаемых ею в земной коре пространствах (магматических бассейнах) магма постепенно и очень медленно изменяет свой химический состав благодаря дифференциации, т.е. благодаря тому, что образующие ее соединения передвигаются в ней иод влиянием различных причин  (охлаждения, удаления из магмы паров и газов, вплавления магмой составных частей соседних горных пород и др.); постепенно одни химические соединения скопляются в одних частях магматич. бассейнов, другие — в других, и первично однородная магма становится разнородной но составу. В том случае, когда во время процесса дифференциации магма под влиянием тех или иных причин достигнет более охлажд. частей земной коры или ее поверхности, она застывает в виде изверженных Г. п. различного химического и минералогического состава.

Эти породы в зависимости от содержания в них кремнекислоты делятся на три главные группы: кислые, с содержанием свыше 65% кремнекислоты, средние, содержащие 65—55% кремнекислоты, и основные, содержащие меньше 55% ее. Магмы кислые содержат обычно большое количество паров в газов, магмы основные — особенно малое количество их; в то же время последние значительно более текучи, чем вязкие кислые магмы. Одновременно с большим содержанием кремнекислоты в кислых магмах, а следовательно и в образовавшихся из них породах содержатся особенно большие количества глинозема и щелочей, в основных — малое количество глинозема и щелочей, зато большое — окиси кальция и железа; вследствие этого в составе кислых пород особенно видную роль играют светлоокрашенные минералы, в основных—темпоокрашенные. Среди горных пород различают также группу (преобладающую) извест-ковощелочных пород, сравнительно богатых окисью кальция, и щелочных, богатых щелочами; минералогический состав этих пород часто в значительной степени разнится.

Главными составными частями изверженных Г. п. являются кварц, полевые шпаты и их заместители — нефелин и лейцит, из темных минералов — биотит, роговые обманки, пироксены, оливин. Остальные минералы играют обычно второстепенную роль. В зависимости от условий образования различают породы глубинные, образовавшиеся на б. или м. значительных глубинах в недрах земли, и породы излившиеся, вылившиеся на поверхность земли; глубинные породы обычно массивны, б. или м. крупнозернисты, с почти одинаковыми размерами главных минералов, входящих в их состав, иногда с отдельными более крупными зернами (порфировидная структура). В излившихся породах часто наблюдается порфировая структура, при которой имеется тонкозернистая, плотная или стекловатая основная масса, с отдельными более крупными кристаллами рассеянных в ней минералов (порфировыми выделениями), представленными теми же минералами, какие входят в состав основной массы. Глубинные породы чаще всего залегают в виде батолитов, лакколитов, штоков, жил (см.). Излившиеся породы образуют потоки, покровы, купола (см.). Отдельность изверженных пород разнообразна: параллелепипедальная, столбчатая, иногда шаровая.

Классификации изверженных пород основаны на их химических свойствах и на минералогическом составе, являющемся отражением химического состава их, частью также на структуре. Типы Г. н. указаны в таблице.
С глубинными породами тесно связаны жильные, из которых наиболее важную роль играют пегматиты. Особенно широко распространены из глубинных пород граниты, частью габбро, из излившихся — базальтовые. При выветривании изверженные породы постепенно переходят в рыхлый и легко доступный действию воды и ветра аггрегат, в состав которого входят б. ч. кварц и продукты разрушения — серициты, хлорит, каолин и др. В контакте с изверженными породами окружающие породы изменяются в  большей или  меньшей степени,  причем  особенно

I. Полевошпатовые породы
A. С калиевым полевым шпатом
	Глубинные	Излившиеся
а) С кварцем	Граниты	Кварцевые порфиры, липариты
b) Без кварца и без заместителей полевых шпатов	Сиениты	Ортофиры, трахиты
с) С заместителями полевых шпатов и с кислым плагиоклазом	Нефелиновые и лецитовые сиениты	Нефелин. и лейцит. порфиры, фонолиты
d) С заместителями полевых шпатов и основным плагиоклазом	Эссекситы	Трахидолериты
B. Без калиевого полевого шпата
а) С кислым плагиоклазом	Диориты	Порфириты, андезиты, дациты
b) С осповпым плагиоклазом	Габбро, но-риты	Диабазы, мела-фиры, базальты
с) О основным плагиоклазом и заместителями полевых шпа-тов	Тералиты	Тефриты, база-ниты
II. Бесполевошпатовые породы
а) С заместителями полевых шпатов	Ийолиты, ми-ссуриты	Нефелиниты, лей-цититы
b) Без заместителей полевых шпатов	Пироксениты, перидоотиты	Лимбургиты, ав-гититы

крупные изменения происходят в области контактов с   гранитами   (см.   Метаморфизм).

Осадочные породы. Среди осадочных пород различают три группы в зависимости от их происхождения, именно: 1) обломочные породы, 2) химические осадки и 3) органогенные отложения. Осадочные породы отлагаются б. ч. слоями, почему и называются часто слоистыми. Отлагались они на дне водных бассейнов, главным обр. морских, иногда на поверхности земли. Твердые продукты выветривания (см.) переносятся текучими водами, частью ветром или льдом. Отложенные осадки постепенно изменяются; процесс медленного изменения осадочных пород с образованием в них стяжений тех веществ, которые первоначально были в них распределены равномерно, с выполнением пустых промежутков между зернами, их образующими (цементация, см.), иногда б. или м. полной перекристаллизацией некоторых пород (каменной соли, известняка), называется диагенезом (см); под влиянием диагенеза осадочные породы уплотняются, в особенности в связи с цементацией их углекислым кальцием, кремнекислотой и другими. В оса-дочн. породах нередко наблюдается отдельность, обусловленная образованием трещин в их пластах, иногда параллелепипедальная, чаще неправильная. Минералы, образующие осадочные породы, в общем иные, чем в изверженных; в обломочных породах чаще всего присутствует кварц, реже—полевые шпаты, замененные продуктами их разрушения (серицитом, каолином и др.), нередко глауконит, хлорит, в цементе — кварц, халцедон, кальцит. Химические осадки образованы по преимуществу растворимыми минералами— каменной солью, гипсом, ангидритом, иногда кремнекислотой или кальцитом и др. Органогенные осадки, т. е. отложения, связанные с жизнедеятельностью животных и растений, содержат особенно часто кальцит, реже кремнекислоту, доломит,   часто   углерод.

Обломочные породы классифицируются в связи с величиной зорен минерален, их образующих, и степенью их цементации. Различают крупно-, средне- и мелкообломочные породы, рыхлые и цементированные. К крупнообломочным породам относятся рыхлые гальки и щебень и цементированные конгломераты и брекчии, к среднеобломочным—рыхлые пески и цементированные песчаники и аркозы, к мелкообломочным — глины, сланцеватые глины, глинистые сланцы. Имеются промежуточные члены, между ними суглинки; нередко к ним присоединяются органогенные и химические примеси (в мергелях, соленосных глинах, углистых глинах). К породам, образовавшимся в результате деятельности ледника, относятся  валунные глины  и суглинки.

Химические осадки представлены, гл. образом, каменной солью, гипсом и ангидритом, образующимся обычно при высыхании б. или м. крупных бассейнов в условиях сухого климата и достаточно большой концентрации раствора в этих бассейнах. Каменная соль сопровождается различного рода калийными солями, чрезвычайно цепными для химической промышленности. Располагаются они слоями, иногда до нескольких сот м мощности, иногда же крупными штоками, в случае смятия слоев горо-образующими процессами. Реже встречаются отложения селитры, глауберовой соли и др.

Органогенные осадки делятся па три группы: 1) образованные органическим веществом; таковы: нефть, озокерит, асфальт, образовавшиеся из органического вещества животных существ; растительные остатки, постепенно изменявшиеся под влиянием геологических процессов, например, горообра-зующих (торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит); 2) Г. п., образованные твердыми частями организмов; среди них различают, в зависимости от химического состава и от характера организмов, из которых они образованы: а) известняковые породы (известняки коралловые); б) ракушечные (крипоид-ные, плотные, кристаллические и др., также мел); в) доломиты, получившиеся при обогащении известняков магнием; г) кремнистые породы, образовавшиеся из кремнистых остатков растений (диатомовый ил, трепел из диатомовых водорослей или животных, радиоляриевый ил из кремневых губок); при цементации губковых слоев, а также при выщелачивании углекислой извести из некоторых известняковых пород и заменой ее кремнекислотой получаются опоки; д) фосфоритовые осадки, получившиеся из продуктов преобразования содержащих фосфор твердых частей животных; 3) Г. п., которые образовались благодаря жизнедеятельности по большей части микроорганизмов, способствовавших выделению тех или иных веществ из водных растворов хотя бы и сильно разбавленных; таким способом образуются некоторые железные руды (керченские руды) и марганцевые руды (Чиатуры, Никополь), обычно оолитового сложения; этим же способом происходит отложение зернистых или оолитовых аггрегатов углекислой извести,  кремнекислоты  (кварциты).

Метаморфические породы. Изверженные и осадочные породы, образовавшиеся при вполне определенных физико - химических условиях, с течением времени могут перейти в условия иные, чем существовавшие во время их образования; в таком случае они постепенно приспосабливаются к этим новым условиям, глубоко изменяясь. Глубокие преобразования Г. п. в недрах земли, связанные с их перекристаллизацией, иногда и с заменой части их состава друг. веществами, носят название метаморфизма (см.). Метаморфические изменения Г. п. происходят под влиянием изменения давления и увеличения температуры с глубиной; поэтому, чем глубже перемещаются метаморфизую-щиеся породы, тем более сильно они изменяются; в некоторых случаях может иметь место и переплавливание их (анатексис).
Различают следующие главные типы метаморфизма Г. п.: 1) региональный, распространяющий свое действие на значительные площади, обусловленный высокой температурой и высоким давлением; 2) контактный, вблизи изверженных пород, действующих своей высокой температурой, а также выделяющимися из них парами и газами; 3) динамометаморфизм, наблюдающийся при действии на породы высокого давления, имеющего место во время горообразующих процессов. Под влиянием того или иного типа метамор-физма, главн. образом регионального и .динамоме-таморфивма, Г. п. получают кристаллическую сланцевую структуру, почему и называются кристаллическими сланцами. Среди кристаллических сланцев различают ряд типов в зависимости от их минералогического состава и степени кристаллизации, именно: 1) слюдяные породы, к которым относятся гранита - гнейсы, гнейсы (см.), близкие по своему составу к гранитам (см.), по отличающиеся от них структурой, слюдяные сланцы и филлиты, связанные друг с другом постепенными переходами; 2) пироксеновые породы — эклогиты; 3) рого-вообманковые породы — амфиболовые сланцы, амфиболиты, нередко представляющие собой продукты преобразования диабазовых пород и их туфов, тальковые, хлоритовые и иные сланцы. Кристаллические сланцы особенно широко распространены среди архейск. образований, встречаясь местами и среди более юных пород. Особенно видную роль в земной коре играют гранито-гнейсы и гнейсы.

Горные породы играют огромную роль в различных отраслях народного хозяйства. В строительном деле используются особенно прочные, часто красивых цветов (серые, черные и красные) граниты различи. крупности зерна (Урал, Украина, Карелия и другие), красивые в полированном виде лабрадориты (Украина), легко добываемые и распиливаемые на большие параллелепипеды туфовые лавы (Армения), легкая пемза, примешиваемая к цементу (Армения), различные известняки: мраморы (Урал), раковинные известняки (Украина,, Крым, Северн. Кавказ), цементные мергеля (Новороссийск, Амвросиевка в Донбассе, Подольск), кирпичные глины, пески и др. В керамике широко применяются для динасо-вого кирпича кремнистые песчаники (Донбасс, Урал), для стекла — лишенные железа пески, нефелиновые породы, диабазы, для фарфора и фаянса — пластичные глины (Латная, Часов Яр, Боровичи), каолин (Украина) и пегматиты (Карелия, Урал, Украина). В металлургической промышленности широко применяются как огнеупорные материалы доломиты (Украина, Урал), тальковые сланцы (Урал). В химическ. промышленности огромное значение имеют каменная соль (Украина, Юж. Урал), мел, гипс и др.