Метаморфические (видоизменённые) горные породы

Свойства и характеристики

Каждая горная порода наделена характеристиками и свойствами, которые создают ее уникальное описание. Среди основных – структура и текстура.

Структура создается зернистостью (форма и габариты зерен), кристалличностью, соотношением компонентов:

• У магматических учитывается степень кристалличности.
• Для осадочного материала актуальна форма кристаллов.
• Метаморфические агломераты классифицируют по размеру зерен.
• Метасоматические образования наделены гранобластовой структурой.

Текстура – это взаимное расположение и распределение компонентов в объеме:

• У магматических бывает однородной либо неоднородной.
• У осадочных различают характер поверхности и межслоевой.
• Метаморфические горные образования представлены пятнистой, полосчатой, сланцевой, плойчатой, другими текстурами.
• У метасоматических горных пород она наследуется от исходных компонентов или создается в виде ритмичных слоев.

Текстура отражает слоистость, пористость, массивность, цвета, оттенки породы.

Это интересно: Экологические проблемы начинаются с нас

Осадочные горные породы

Осадочные породы являются самыми распространенными на нашей планете и занимают большую часть ее площади. На их формирование оказывает влияние целый набор факторов: солнечный свет, температурные колебания, вода, атмосферные осадки.

В результате горные породы начинают разрушаться, деформироваться, происходит перенос и последующее накопление их обломков. Со временем они уплотняются, оседают, приобретая уникальные черты и свойства.

В зависимости от особенностей протекания процесса осаждения выделяют следующие группы осадочных пород:

• обломочные – образуются при механическом переносе частиц магматитов;
• биохимические – результат совместного воздействия живых организмов и химических реагентов;
• хемогенные – образуются при выпадении в осадок веществ из концентрированных растворов;
• биогенные – формируются при разложении органики.

К наиболее распространенным осадочным породам относят полевой шпат, апатит, мел, известняк.

Рис. 3. Апатит

Как образуются минералы?

Все известные ученым процессы образования минералов можно разбить на три большие группы:

Гипогенные процессы. Группа минералов, которые относятся к силикатам, образуется за счет застывания вулканической магмы

Такая кристаллизация происходит в три этапа:

• В самом начале магма, которой не удается вырваться на поверхность земли, начинает застывать под толщей уже образовавшихся когда-то пород. Таким образом, образуются минералы, которые содержат кремнезем, то есть силикаты. В таких породах, как правило, находятся граниты, слюды, шпаты и другие.
• На следующем этапе кристаллизации в трещины уже образовавшихся минералов вновь внедряются остатки магмы, но уже с более низкой температурой. Таким образом, появляются пегматиты. Они отличаются очень большим размером кристаллов. Так, образуются кварц, берилл, турмалин и другие породы.

А также пегматиты могут образовываться вследствие проникновения в трещины закристаллизовавшихся минералов летучих соединений и ценных металлов. Таким образом, изменяя состав уже получившихся минералов, они создают грейзены. Они состоят из топаза, кварца, вольфрама, молибдена и других редких руд.

• Заключительным этапом гипогенных процессов является образование гидротермальных растворов за счет выделения воды. Так, образуются месторождения серебра, золота, мышьяка , ртути и других. Представляем вашему вниманию статью о гидротермальном изумруде, здесь.
• Экзогенные процессы. Здесь образование минералов происходит вследствие воздействия различных экзогенных факторов. Руды, которые располагаются на поверхности земной коры, либо на небольшой глубине, подвергаются механическому разрушению из-за перепада температур, воздействия наземных и подземных вод, растений и организма, а также человека.

Под воздействием вышеописанных факторов, уже образовавшиеся породы начинают растрескиваться и разрушаться на составляющие их минералы. Легкие составляющие растворяются, насыщая водоемы солями и образуя новые места образования железорудных, марганцевых, урановых и других пород , уносятся водами и ветром, а тяжелые и прочные образуют месторождения алмазов, золота, платины, граната и так далее.

Метаморфические процессы. Они заключаются в изменении пород в глубинах земного шара под воздействием высоких температур.

Метаморфические процессы делятся еще на две группы:

• Региональные. Они возникают на больших глубинах и затрагивают очень крупные поверхности. При региональном метаморфизме образуются гнейсы и слайсы.
• Контактовый метаморфизм породы происходит вследствие воздействия внедрившейся магмы на известняки. Так, получаются скарны и мраморы.

Осадочные породы

Материалы, существующие в термодинамических условиях на поверхностной части земной коры, изменялись и преобразовывались миллионами лет.

Причинами образования осадочных горных пород могут являться следующие причины или их совокупности:

1. Переотложение продуктов выветривания и разрушения разных горных пород.
2. Химическое и механическое выпадение осадка из водной среды.
3. Жизнедеятельность организмов.

Как минимум три четверти материков планеты покрывают осадочные горные породы. Месторождения полезных ископаемых генетически или пространственно связаны сданной группой природных ресурсов. В осадочных образованиях нередко находят останки вымерших животных и растений, что позволяет изучать историю развития разных регионов планеты.

Распространение на поверхности земли

Осадочные породы содержат большое количество минералов, таких как кальций, доломит, гипс, ангидрит, сильвин, лимонит и других веществ. Они относятся к классу минералов осадочных пород, которые можно встретить в самых разных физико-географических условиях. К примеру, минералы присутствуют в железистой породе, а также образуются на дне водоемов и морей.

Большую площадь планеты занимает известняк.

Его особенности:

• известняк скапливается на дне озер и морей;
• породу можно встретить в долинах, где проходит русло рек;
• залежи располагаются вблизи водных источников с большим содержанием извести.

Это так называемые известковые туфу. Данные породы широко распространены и носят название «траверты». Глинистые породы очень разные. Можно встретить более 50 разновидностей глины. Материал отличается по содержанию минералов и химических органических примесей. В породе присутствуют частицы, размером от 0,01 до 0,001 мм.

Условия образования

Горные осадочные породы представлены на планете в огромном разнообразии. В зависимости от условий образования их классифицируют на следующие группы:

• обломочные или механические отложения;
• химические осадки;
• органогенные.

Материалы обломочного типа образовались при физическом выветривании под воздействием ветра, воды, знакопеременных температур. Данные породы подразделяют на рыхлые и цементированные. К первой категории относятся песок, графий и глина, которые образовались при выветривании изверженных и осадочных горных пород.

Причиной образования химических осадков послужило выпадение солей в процессе испарения воды в водоемах. Примерам таких материалов являются гипс, ангидрит, магнезит, доломит, известковые туфы. Для образования органогенных пород необходимы продукты жизнедеятельности и отмирания водных организмов. К данным породам относятся разные типы известняка, мела, диатомита и трепела.

Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются обычно на большой глубине, где преобладают высокие температуры и давление. Они кристаллизуются из очень горячих природных расплавов (из магмы) с характерным силикатным составом. На долю полевых шпатов в них в среднем приходится около 60%, кварца — около 12%, пироксена — около 12%. Глубинным магматическим породам присуще равномерное распределение зерен минералов. Магматические породы делят на две большие подгруппы: интрузивные (граниты, диориты, габбро) и эффузивные, т. е. вулканические (базальты, андезиты, липариты, дациты). Кроме того, по химическому составу условно выделяют кислые, основные и ультраосновные магматические породы. К кислым относятся породы, содержащие в среднем 64 — 78% кремнезема (Si02): граниты, дациты, грано-диориты. Основные породы в среднем содержат 44 — 53% кремнезема: габбро, базальты, пироксениты и др. Ультраосновные породы содержат 30 — 44% кремнезема: дуниты, периотиты и др.

Граниты (от лат. granulum — зернышко) возникают при кристаллизации магмы на глубине более 2 км. Внешне граниты — среднезернистые или крупнозернистые породы, имеющие светлую (розовую, красную, серую) окраску. Цвет гранитов во многом зависит от содержания калиевого полевого шпата. В этих породах преобладающими являются кварц (30 — 35%), полевой шпат (50 — 60%), плагиоклаз (10 — 15%). Акцессорных минералов бывает очень много: апатит, циркон, сфен, монацит, турмалин, биотит, магнетит и др. Насчитывается более двух десятков разновидностей гранитных пород. Среди них есть гигантозернистые пегматиты и мелкозернистые аляскиты. В зависимости от химического состава граниты могут быть плагиоклазовыми или щелочными. Плотность гранитов колеблется от 2,58 до 2,81 г/см3. Граниты различаются по своей форме, происхождению и глубине образования. Удалось выяснить, что часть магматических расплавов, образовавших граниты, залегала на глубине 15 — 20 км, при этом были отмечены следы поднятия гранитной магмы со скоростью примерно 100 — 150 см в год. Мощности гранитных тел достигают 6 — 8 км.

Гранит — прочная горная порода с красивым рисунком расположения кристаллов. Когда хотят сказать о чем-то очень прочном, говорят «крепкий, как гранит». Действительно, из гранита делают фундаменты, опоры мостов. Гранитной брусчаткой выложены улицы. Нижние этажи городских зданий часто облицовывают этим камнем. Гранит может противостоять ветру, дождю и снегу. Это объясняется особенностями его кристаллического строения, а внешний облик зависит от размеров породообразующих минералов и их цвета. Как правило, цвет гранита — это цвет его основного компонента — калиевого полевого шпата. Особой разновидностью гранитов являются пегматиты — крупно- и гигантозернистые магматические породы. Из-за роста кристаллов кварца, проникающих сквозь полевые шпаты, пегматиты имеют вид «клинописи» на камне. Отсюда и такие названия, как «письменный гранит», «еврейский камень» и др. Из пегматитов добывают слюду, полевой шпат, драгоценные камни.

Гранит, как и всякая другая порода, может разрушаться на открытом воздухе, но происходит это медленно и едва заметно. Исторический опыт использования полированных плит гранита, которые подвергались воздействию резких колебаний температуры и атмосферных осадков, показал, что поверхность плит может начать изменяться только через 200 — 250 лет. Однако в современном мире выхлопные газы автомобилей, кислотные дожди и заводской дым существенно ускоряют процесс разрушения гранитов.

Магматические расплавы иногда прорываются по трещинам на поверхность, изливаясь в виде вулканических потоков. Излившиеся (эффузивные) потоки отличаются неравномерной кристалличностью, а отдельные минералы заключены в пористую или стекловидную массу. Кристаллы в ней практически не видны. К таким горным породам относят базальты, которые по своему химическому составу являются основными породами (их плотность составляет 2,85 г/см3), и липариты — кислые породы с плотностью 2,59 г/см3. Базальтовый расплав бывает сильно насыщен газами. Попадая на поверхность Земли, газы улетучиваются, оставляя поры, в результате чего порода становится ноздреватой. Иногда газов настолько много, что образующаяся горная порода (пемза) становится легче воды.

Происхождение горного материала

Осадочный материал существует в термодинамических условиях. Он возникает в поверхностной части земной коры. ОГП занимают почти три четверти площади материков, поэтому люди всегда с ними сталкиваются во время геологических работ. Природный материал формируется, когда выветриваются и разрушаются разные породы под воздействием жидкости, колебания температур и других факторов. Также они образуются из продуктов жизнедеятельности организмов или осадков из водной среды.

ОГП появляются на основе минеральных компонентов разрушенных полезных ископаемых. Большинство форм залегания естественного материала находят в виде пластов и слоёв. С ними связаны многие месторождения камней и других минералов. В таких образованиях сохранились останки многих вымерших организмов, с помощью которых возможно узнать историю развития разных уголков Земли.

При определении классификаций осадочных горных пород учитывались особенности формирования осадков в физико-механических и химических условиях, которые затем привели к появлению ОГП. Большую часть работы по этому вопросу проделал геолог Н. М. Страхов. На основе изученных свойств геологических материалов литологии научились определять и условия формирования горных пород.

Основные примеры горных пород

Две группы магматических горных пород:

Вулканическое стекло (Образуется в том случае, если лава остыла очень быстро);

Обсидиан (горная порода, которая состоит из вулканического стекла, прошедшего через быстрое охлаждение);

Если вулканическое стекло состоит на больший процент из воды, его можно считать перлитом. Он распадается на небольшие крупинки и внешне напоминает блестящие жемчужины.

Вулканическое стекло 

Пемза

Название горной породе дал Майкл Холт, который обнаружил ее на дне океана. Определителями горной породы являются признаки, перечисленные ниже.

Это – пористое, напоминающее губку, вулканическое стекло. Основное свойство горной породы – косметическое: при взаимодействии с грубой кожей стоп пемза разглаживает её.

Когда одновременно застывает лава и выделяется кислород, образуются так называемые «поры» и пемза приобретает привычный нам вид.

Пемза 

Метаморфические породы

Метаморфическими называются горные породы, образовавшиеся в толще земной коры и находящиеся под высоким давлением и повышенной температурой. Именно из этих горных пород на 90% состоит наша планета. Они содержатся и в земной коре, и в более глубоких слоях планеты.

Метаморфическая горная порода(серицитовый сланец) 

Метаморфические горные породы включают в себя:

Сланцы – как правило, жирные на ощупь зелёные породы;

Мрамор – белый и блестящий камень;

Филлит – плотная и темная порода с шелковистым блеском;

Кварцит – одна из самых прочных и крепких горных пород, неоднотонная.

Классификация метаморфических пород и их образование 

Осадочными горными породами называются те, которые образуются из-за разрушения старых пород или осадков.

Группы осадочных горных пород включают в себя:

Обломочные и глинистые породы (создаются из-за разрушения материнских пород – гранит, сиенит, габбро);

Хемогенные и органогенные породы (состоят из соли и углей, которые накапливаются после испарения воды).

Осадочная горная порода (морская соль)

Основные особенности гранита

Наверняка вы не раз слышали пословицу «грызи гранит науки». Как и наука, эту порода – твёрдая, стойкая и неразрушимая.

Гранит является материалом, который образует внешнюю часть земной коры. Название породы происходит от слова «гранум», что в переводе означает «зерно». Конечно, речь идёт не о пшенице, а о кристаллах, которые она в себе содержит: слюда, кварц, полевой шпат и другие материалы, являющиеся составной частью гранита.

Цвет драгоценных камней и породы зависит от цвета кристаллов, которые включены в него. Например, гранит розового цвета состоит из розовых, красных и белых минералов, а серый – чёрных и белых.

Если разглядывать гранит под лупой или микроскопом, можно увидеть разнообразие составляющих породы.

Как и многие горные породы, гранит образуется при застывании магмы. Она, словно сырое тесто, включает в себя кристаллы различных цветов и происхождений.

Гранит 

«Мир гранита» и «Гранит — визитная карточка Земли» – выражения, недаром распространённые среди круга геологов. Эта порода играет значительную роль в строении Земной коры. Сведения о гранитах на других планетах практически не известны.

Где применяют гранит в окружающем мире?

Гранит является самой прочной и стойкой к разрушениям породой. Недаром его часто используют при постройке скульптур, зданий, некоторых объектов мебели, стен, каминов, лестниц и колонн. Объекты мебели и памятники из гранита наделяют дом роскошью и неординарностью.

Гранитные плиты – один из способов применения породы в хозяйстве 

Преимущества породы:

Отсутствие проникновения влаги;

Устойчивость к высоким и низким температурам;

Слабое загрязнение.

Недостатки породы:

Неправильно подобранные полевые граниты могут обладать высокой радиоактивностью.

Также в ландшафтном дизайне активно используется щебенка – сыпучий материал, состоящий из небольших камней размером около пяти миллиметров в составе гранита.

Щебень используют для заполнения «пустоты» на территории. Разнообразие оттенков гранита, зеркальная поверхность при его полировке, отсутствие однотонности – все это одобряют любители декоративного оформления помещений и дворов.

Особенности горной породы

Из-за наличия железа и марганца в составе окрашен в разные цвета камней, с плавными переходами между ними. В разрезе порода напоминает радугу или кусок сырого мяса.

Кремний также находится в составе костей и мышечной ткани некоторых живых организмов, в которые вещество поступает вместе с пищей. Также он содержится в волосах, перьях и шерсти млекопитающих.

Кремний 

История и происхождение

Происхождение гнейс, как и прежде, является загадкой и предметом жарких дискуссий. Имеющиеся гипотезы основаны на следующих немногочисленных предположениях.

Минерал — Гнейс

Некоторые эксперты считают гнейсы остатками внешней твёрдой оболочки Земли (верхней части литосферы), образовавшейся в период её перехода из огненно-жидкого состояния в твёрдую массу. По утверждению других специалистов, эта порода — результат извержения, впоследствии видоизменилась и приобрела слоистость в результате проявления горного давления, давления заключённых в породах газов и жидкостей и атмосферного давления.

Существует также версия, что гнейсы являются химическим осадком древнего океана, который перешёл в кристаллическое состояние из-за температуры воды и под влиянием давления атмосферы того времени.

Многие считают их осадочными породами, которые тысячелетиями менялись под воздействием земной температуры, давления и минеральных вод или осадочными породами, которые сразу после отложения кристаллизовались и остаются в таком состоянии в наши дни.

Таким образом, выделяют три вида гнейсов по способу их образования:

• магматические;
• осадочные;
• метаморфические.

Метаморфические гнейсы (образованные из магматических и осадочных пород в процессе изменения их физико-химических свойств).

Все гнейсы очень древние. Серым гнейсам, которые являются старейшими, – четыре миллиарда лет, что, практически соответствует возрасту нашей планеты.

Наиболее активный период формирования гнейса произошёл 2,5-2,0 млрд. лет назад. Более древними являются серые гнейсы. Комплексы этой породы известны на всех крупных платформах. Древнейшими из установленных комплексом серых гнейсов считаются гнейсы Акаста, выходящие на поверхность в провинции Слейв на западе Канадского щита.

Самой древней горной породой на планете, как считают учёные, являются серые гнейсы региона Акаста, из которых формируется основание эократона Слейв Канадского щита. Им 4 миллиарда лет.

Базальтовый слой земной коры

Пока что все утверждения касательно базальтового слоя Земли основаны на данных сейсмической разведки, то есть суждение о том, что он базальтовый, сделано потому, что в базальте волны распространяются очень похоже.

Предполагается, что это самый нижний слой в земной коре, ниже которого находится мантия. Границы его расположения — между границей Конрада сверху и Мохоровича снизу. Толщина слоя варьируется на суше и на дне океана — в первом случае от 15 до 35 км, во втором — от 4 до 10 км.

Состав базальтового слоя земной коры является предположительным, потому что пробы его пока брались с небольшой глубины. Считается, что он сложен твердыми основными породами, которые легко переходят в расплав и являются источниками базальтовых лав. Однако свойства слагаемых геосфер меняются под давлением. Мы не можем в точности определить, что собой представляет масса, которую мы совокупно называем «базальтовым слоем». Допустимо предполагать, что она может оказаться и не столь однородной, как нам сейчас кажется.

Архивы статей

Архивы статейВыберите месяц Август 2018  (1) Март 2018  (1) Февраль 2018  (1) Декабрь 2017  (1) Ноябрь 2017  (1) Июль 2017  (1) Май 2017  (2) Март 2017  (2) Январь 2017  (2) Декабрь 2016  (1) Ноябрь 2016  (1) Сентябрь 2016  (1) Август 2016  (1) Июль 2016  (1) Апрель 2016  (1) Март 2016  (1) Февраль 2016  (3) Январь 2016  (2) Ноябрь 2015  (2) Август 2015  (2) Июль 2015  (3) Июнь 2015  (3) Май 2015  (3) Февраль 2015  (3) Январь 2015  (3) Декабрь 2014  (7) Ноябрь 2014  (6) Октябрь 2014  (2) Июнь 2014  (4) Апрель 2014  (6) Март 2014  (6) Февраль 2014  (4) Январь 2014  (3) Декабрь 2013  (4) Ноябрь 2013  (1) Октябрь 2013  (3) Сентябрь 2013  (1) Июль 2013  (2) Июнь 2013  (2) Май 2013  (2) Апрель 2013  (4) Март 2013  (9) Февраль 2013  (5) Январь 2013  (7) Декабрь 2012  (4) Ноябрь 2012  (7) Октябрь 2012  (10) Сентябрь 2012  (4) Август 2012  (5) Июль 2012  (8) Июнь 2012  (8) Май 2012  (9) Апрель 2012  (7) Март 2012  (8) Февраль 2012  (17) Январь 2012  (12) Октябрь 2011  (5) Сентябрь 2011  (22) Август 2011  (12) Июль 2011  (10) Июнь 2011  (5) Апрель 2011  (11) Март 2011  (21) Февраль 2011  (2)

ТОП 10 природных (натуральных) камней и минералов, используемых в строительстве

Благодаря долговечности природных созидателей сохранились такие творения, как египетские пирамиды, Великая Китайская стена, римский Колизей, Афинский Акрополь и многое другое. В числе особых свойств материалов специалисты называют:

• экологичность;
• умение хранить тепло;
• эстетичность;
• устойчивость к огню, влаге.

Положительные эксплуатационные характеристики позволяют применять их в дорожных покрытиях, облицовочных работах и т. д. Но есть минусы. В некоторых ископаемых отмечается радиационный фон, процессы с их участием бывают трудоемки, да и вес не малый. В наши дни популярные некогда материалы уже не используют в несущих конструкциях, арках, колоннах.

Гранит

Геологи называют гранит визитной карточкой Земли. Он богат расцветками, недорог, красив. В серый гранит облачен холодный Санкт-Петербург. В розовый – жаркий Ереван. В отличие от искусственного камня, оригинал устойчив к повреждениям, имеет уникальные узоры и свойства. Им оформляют станции метро, набережные, облицовывают здания, покрывают полы в театрах. Из гранита делают памятники, его добавляют в состав при строительстве дорог. В числе минусов – вес, требующий дополнительных мер, ограничений в ходе работ.

Гранит

Мрамор

В переводе с греческого языка мрамор значит «белый, блестящий». Метаморфическая основа состоит из кальцита, органических соединений. Мрамор безвреден, поддается обработке. Применяется в жилых помещениях, интерьере, облицовке саун. Из больших камней мрамора изготавливают крупные скульптуры, мебель, из мелких – сувениры, столешницы, посуду, предметы декора. Но данный материал имеет минусы: высокая цена, большой вес, восприимчивость к кислотам.

Мрамор

Известняк

Осадочная горная порода сформирована на дне океанов, морей. Природные каменные материалы содержат кораллы, ракушечник, скелеты рыб. Строительный известняк задействуют при возведении зданий, из него делают плитку, щебень, каменные блоки, заборы. Отличается экологичностью, хорошими техническими свойствами. В числе минусов известняка: сложная транспортировка, малая несущая способность, низкая влагоустойчивость.

Известняк

Сланец

Уроженцу вулканов несколько миллионов лет. Сланец имеет еще одно название – плитняк. А также неприятную манеру – при механическом воздействии распадаться на пластины, плитки. Показатели твердости, цвета, свойств зависят от состава. Кремнистый сланец применяют в производстве щебня, силикатного кирпича. Тонкие пластины используют как облицовочный камень, наполнитель кровельной мастики, дорожного асфальта. Из минусов сланца: высокая стоимость, вес, небольшая цветовая палитра.

Натуральный Сланец

Песчаник

Песчаник (дикарь) – натуральный материал осадочного типа. Главный компонент – песок из природных минералов, которые отвечают за прочность. Известковый дикарь по твердости напоминает гранит. Большие залежи образовались на территориях, служивших когда-то водоемами. В зависимости от окраса используют в декоративных, строительных целях. Из песчаника сделаны египетский сфинкс, Версальский дворец, многие знаменитые здания Рима. Сейчас идет на изготовление облицовочной плитки, фундамента.

Песчаник

Базальт

В составе горных пород Земли и других планет базальт занимает достойное место. С эфиопского языка переводится как «железосодержащий», «кипящий». Это намек на характер, закаленный в вулкане, и его главный «ингредиент». Цвет, свойства зависят от содержания. Прочность, пластичность позволяют применять базальт в изоляционных материалах, производстве плит, минерального полотна, бетона. Экологичен, безопасен. Из недостатков – высокая цена.

Базальт

Кремень

Среди горных пород и минералов, используемых человеком, кремень занимает почетное место. С его помощью когда-то наши предки добывали огонь, изготавливали оружие. Проникая в породы, кремень пропитывается их составом, меняет форму, цвет. Используется при строительстве дорог. Минусов не обнаружено.

Кремень

Златолит

Существует в виде пластинных образований. Названием обязан наличию в составе золота, серебра. Отличается прочностью, продолжительным сроком службы, перламутровым блеском. Благородные металлы и экологические элементы на поверхности защищают от радиации и влаги. Сочетается с любыми материалами, используется во внутренней отделке. Практически нет минусов.

Златолит

Лабрадорит

Названием порода обязана острову в Северной Америке. Считается прекрасным материалом для внешней и внутренней облицовки. Прочен, стоек к атмосферным испытаниям. Производители гарантируют отсутствие минусов. За исключением цены.

Лабрадорит

Горные породы и минералы: в чем отличие?

Это звенья одной цепи, имеющие природное происхождение и основанные на известных химических элементах. Но есть отличия, касающиеся рождения.

Горные породы имеют следующие характеристики:

• Это неоднородные природные тела, формирующие земную кору.
• Образованы одним или несколькими минералами.
• По признаку происхождения подразделяются на 3 основных класса.
• Состав, свойства зависят от компонентов, неизменны на протяжении существования.
• Используются во многих отраслях экономики, архитектуре, дизайне.

Чем примечательны минералы?

• Это твердые природные вещества с относительно однородным химическим составом.
• Являются основой горных пород.
• Состоят из разных видов кристаллов с симметричным строением.
• Отличаются весом, формой, твердостью, цветом.
• Применяются в промышленности, сельском хозяйстве, высокотехнологичных производствах, ювелирной отрасли.

Горные породы и минералы относятся к не возобновляемым ресурсам природы. Экологи бьют тревогу, напоминая об этом.

Зачем нужно изучать свойства пород

Выявление свойств горных пород имеет практическое значение:

• Малая пористость делает агломерат прочнее, плотнее. Он меньше уязвим перед влагой, но хуже проводит тепло, ток. Аналогична ситуация с зернистостью.
• От упругости зависят акустические параметры.
• Магнитные, электрические характеристики влияют на электромагнитные свойства.

При разработке месторождения учитывают объемы залежей плюс характер сырья: твердость, плотность, цельность, степень выветривания. Исходя из этого, подбирают технику, определяют количество, состав бригады, время на выполнение работ.

Для строителей имеет значение массивность, прочность, истираемость породы. У декораторов в приоритете красота и возможность обработки.

Физические свойства горных пород, сфера их применения

Физические свойства горных пород — внутренние особенности, которыми характеризуется конкретная горная порода, объясняющие ее отличие или общность с другими горными породами и проявляющиеся в виде ответной реакции на воздействие внешних физических полей или сред.

Численным выражением физического свойства горной породы являются размерные или безразмерные параметры в форме коэффициента, показателя, характеристики, то есть количественная мера этого свойства.

Различают скалярные и тензорные физические параметры материалов. Из-за многообразия минерального состава, структур, многофазности, генезиса горные породы обладают широким диапазоном значений физических свойств. На протяжении многолетнего периода изучения удалось определить стандартные методы измерений физических свойств горных пород с указанием состава и строения материала.

В физике горных пород принята классификация, в которой выделяются основные группы физических свойств, зависящие от типа внешнего физического поля:

• плотностные;
• механические;
• тепловые;
• электрические;
• магнитные;
• волновые;
• радиационные;
• гидрогазодинамические.

С помощью основных независимых физических параметров сопоставляют, совместно рассматривают и анализируют разные горные породы. К данным характеристикам относятся:

• объемная масса;
• пористость;
• прочность на сжатие;
• прочность на растяжение;
• модуль продольной упругости;
• коэффициент относительных поперечных деформаций;
• коэффициент теплопроводности;
• удельная теплоемкость;
• коэффициент линейного теплового расширения;
• удельное электрическое сопротивление;
• относительная диэлектрическая проницаемость;
• относительная магнитная проницаемость.

Паспорт горных пород по физическим свойствам представляет собой унифицированную цифровую запись базовых физических параметров определенной горной породы. Основные параметры обязательны к определению и являются общим фундаментом в науке, которая изучает все горные породы.

Изменение одного физического параметра конкретного материала каким-либо способом, влечет увеличение или уменьшение величины остальных характеристик. Взаимосвязь между физическими свойствами горных пород позволяет на основании имеющихся данных определить остальные параметры.

Горные породы для современного человечества обладают в первую очередь прикладным, утилитарным значением. Но также высоко ценятся и декоративные качества многих природных ископаемых. В хозяйственном комплексе натуральные материалы применяются в различных направлениях деятельности человека.

Большое значение горные породы имеют для промышленности и других сфер:

• Из габбро извлекают железо, титан, ванадий, никель, медь, серу, а пироксениты служат источником железа и платины.
• Гранит, мрамор, базальт применяется в качестве декоративной отделки, кирпич и бетон служат популярным строительным материалом.
• Из щебня, бетона, битума оснащают дороги, трассы и тротуары.
• В качестве источника энергии используется уголь, торф, радиоактивное сырье.
• Из песка и песчаника производят стекло, силикатный кирпич, бетон, дорожные покрытия.
• Доломит является одним из компонентов при производстве резины, фарфора, фаянса.
• Из известняка изготавливают соляную, уксусную кислоту, ацетилен, каустическую соду, карбид кальция, цемент.

Основные различия

Людям, которые не разбираются в геологии, не всегда понятно, чем отличаются горные породы от минералов. Хотя материалы обеих групп являются соединениями природного происхождения, между ними есть разница. И минералы, и породы входят в состав земной коры и представляют большой интерес для науки.

Минералами называются самородные, устойчивые химические элементы с уникальными свойствами. Они образуются вследствие сложных природных процессов. Но сегодня человек научился выращивать их самостоятельно в лабораториях, на морских заводах и фермах. Породы состоят из одного или нескольких минералов. Именно поэтому у них могут быть одинаковые названия, но в состав одной породы могут входить самые разные минералы.

Основное различие между двумя понятиями заключается в неоднородности. Если минералы построены на основе кристаллической решётки, то горные породы состоят из микрочастиц, которые соединены в хаотическом порядке. То есть у такого материала нет единой структуры.