Горные породы

Однако существуют и особенности в залегании  метаморфических пород. Те из них, которые  возникли за счет большого давления в узких зонах, раздробляются, развальцовываются, рассланцовываются и залегают в виде полос. Своеобразно залегание метаморфических пород, образовавшихся путем внедрения под давлением тонких, частых гранитных прожилков в ранее существовавшие породы. Такая своеобразная форма залегания названа рассеянными интрузиями. 

Метаморфизм, по-видимому, происходит в твердом веществе, без  изменения его объема. Об этом свидетельствуют  опыты академика Ф. Ю. Левинсона-Лессинга, проведенные на Урале в 1910 г. В кладку мартеновской печи были помещены угловатой формы куски горной породы дунита, состоящей из минерала оливина, частично замещенного серпентином. Образцы находились в течение восьми месяцев под непрерывным воздействием высокой температуры (1200-1300°С). Когда куски вынули, оказалось, что их форма осталась прежней, но в минералогическом составе произошли значительные изменения. Серпентин исчез, вместо него появился ромбический пироксен. Оливин хотя и сохранился, но испытал большие изменения в форме кристаллов. Зерна оказались теснее сгруппированными, а их контуры приобрели извилистость. Кристаллы оливина испытали перекристаллизацию. 

Если метаморфизм  более или менее значителен, мелкие зерна минералов исчезают, порода перекристаллизо-вывается с образованием более крупных зерен. Во многих случаях при этом происходит исчезновение одних минералов и возникновение других. Под влиянием давления уплощенные и удлиненные минералы в метаморфических породах располагаются в одной плоскости, поэтому многие из этих пород обладают хорошо выраженной сланцеватостью и легко раскалываются на тонкие плитки (рис. 3). Если же исходная порода состоит из перемежающихся слойков, то в результате метаморфизма она становится полосчатой. 

Где же встречаются  метаморфические породы? Они образуются под влиянием повышенной температуры и давления, поэтому обычно бывают распространены в тех участках земной коры, которые некогда находились на больших глубинах. Метаморфические породы очень широко распространены на древнейших участках земной коры - щитах-Балтийском (Кольский полуостров, Финляндия), Украинском (Киевская, Житомирская, Черкасская и другие области) и др. Распространены метаморфические породы и в местах складчатых горных сооружений. В центральных частях складчатых сооружений, в свое время побывавших на больших глубинах и испытавших там влияние высокой температуры, давления и химически активных веществ, также встречаются различные кристаллические сланцы, гнейсы и другие метаморфические породы. 
 
 

 Итак, горные  породы могут возникать различными путями в результате разных геологических процессов, происходящих на поверхности и в глубинах планеты. Внутреннее тепло Земли, движение вещества в ее недрах, солнечное тепло, морозы, работа вихревой бури, воды и льда, жизнедеятельность животных и растений - все эти внутренние и внешние геологические процессы влияют на образование и дальнейшую жизнь минералов и горных пород, при первом взгляде кажущихся неизменными. 

В природе нет  минералов и горных пород, существующих вечно. Общий и абсолютный закон природы - движение. В какой бы форме оно не проявлялось, оно есть всегда. Любая горная порода когда-то возникла и когда-нибудь ее существованию придет конец. Она не исчезнет бесследно, а просто превратится в другую горную породу. Так, при разрушении гранита его частицы дают начало слоям песка и глины, песок при метаморфизме превращается в песчаник и кварцит, а будучи погружен в недра, может снова дать начало граниту. 

Изучение горных пород имет большое научное и  практическое значение. Знание условий образования горных пород дает возможность судить о геологических процессах на поверхности и в глубинах Земли, которые привели к их возникновению. Например, лавы и вулканические туфы свидетельствуют о вулканической деятельности сложного характера - чередовании излияний и вулканических взрывов; крупные массивы глубинных пород служат наглядным доказательством проникания из земных недр жидкой огненной магмы, застывшей на некоторой глубине от поверхности. Знание свойств различных горных пород помогло расшифровать внутреннее строение нашей планеты и установить, что Земля состоит из ряда оболочек - геосфер, может быть, имеющих разный состав. 

Практическое  значение горных пород очень велико. Многие из них сами являются полезными  ископаемыми либо служат источником ценных руд. Гранит, например, - прекрасный строительный и облицовочный материал; карбонат кальция применяется для получения гашеной извести, в качестве флюса и т. д. С массивами гранитов связаны месторождения олова, вольфрама, молибдена и других редких металлов, с глубинными телами габбро - месторождения Платины, никеля. Разным магматическим породам сопутствуют различные полезные ископаемые. Эти закономерности дают геологам возможность сосредоточивать поиски полезных ископаемых в местах распространения определенных горных пород, что, конечно, облегчает работу. 

 Структура  горных пород 

Рельеф зависит  и от структуры горных пород. Когда  застывшая лава превращается в базальт, она часто сжимается в шестигранные колонны. В трещинах между ними порода открыта разрушающему действию дождя, льда и водных потоков. 

Возникающие в  горных известняках вертикальные трещины  дождевая вода со временем превращает в глубокие колодцы. Поверхностные  воды стекают в эти карстовые  воронки, или поноры, вымывая сеть подземных пещер. Такой вид ландшафта называется карстовым — по названию района известняков в Югославии. 

Движения земной коры разрушают породу, создавая разломы, или сбросы, вдоль которых они  сдвигаются, вызывая землетрясения. Иногда блоки выдавливаются наверх, образуя крутые склоны — сбросовые уступы. 

Или же блок земной коры может осесть между двумя  практически параллельными сбросами. Так образуется рифтовая долина, ограниченная двумя крутыми сбросовыми уступами. Когда пласты породы располагаются  наклонно в результате сдвига земной коры, более твердые породы формируют гряды — куэсты, — а менее устойчивые выветриваются и образуют между ними долины. При небольшом сдвиге пласта породы одна сторона куэсты обычно образует крутой обрывистый склон, а другая — пологий. Типичными примерами такого ландшафта являются Котсуолдс-Хилс и Чилтерн-Хилс, холмы на юге Британии. 

Другие характерные  виды ландшафта образуют смятые в  складки слои пород. Например, Уилд на юго-востоке Великобритании представляет собой антиклиналь (складка, обращенная выпуклостью вверх). Вершина антиклинали выветрилась.  

Силы природы 

Некоторые ландшафты  своим образованием обязаны не столько  подстилающим породам и структурам, сколько внешнему разрушающему воздействию  сил природы. Так, многие горные районы сформировались под действием мороза и ледников (ледяных потоков). Этим силам обязаны своим возникновением многие характерные виды рельефа, включая U-образные долины (троги), креслообразные бассейны (кары) и пирамидальные пики (карлинги). 

 Виды горных  пород 

Гранит - глубинная горная порода, состоящая из кварца (20-40%), ортоглаза (40-70%) и слюды (5-20%). Цвет гранита определяется цветом ортоглаза и бывает разнообразных оттенков. Структура гранита зернисто-кристаллическая.  

Мелкозернистые  граниты равномернее истираются, лучше сопротивляются механическим воздействиям, более атмосферостойки, чем крупнозернистые. В строительных конструкциях граниты отличаются морозостойкостью и долговечностью вследствие малой пористости и незначительного водопоглощения, а также хорошей сопротивляемости коррозии.  

Гранит - самая  распространенная на Земле магматическая  горная порода. Гранит состоит из хорошо сформированных кристаллов полевого шпата, кварца, слюды. В зависимости от состава  полевых шпатов и слюды гранит может быть красным, розовым, серым и пр. Гранит используется как строительный материал и декоративный камень.  

Граниты хорошо шлифуются и полируются, различные  сочетания отдельных компонентов  и изменение структуры обуславливают  разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка гранитов, поэтому граниты являются наиболее широко распространенным облицовочным декоративным материалом. Граниты позволяют изготавливать предмета торговли больших размеров до 3 м.  

К недостаткам  можно отнести значительные трудозатраты на добычу и обработку, высокую цена предметов торговли. 

Мраморы состоят  из кристаллов кальцита, иногда с примесью зерен доломита. Кристаллы часто  видны невооруженным глазом и  прочно соединены один с другим. Мраморы образовались из известняков  и доломитов под влиянием высокой температуры или под воздействием огромных давлений, вызвавших перекристаллизацию известняков.  

Мрамор бывает белый, серый, розовый, желтый, красный, черный и др. Водопоглощение мрамора  составляет 0,1-0,7%. Мраморы сравнительно легко распиливаются и хорошо шлифуются и полируются, обладают высокой сопротивляемостью истиранию. Позволяют получать предмета торговли любой фактуры поверхности, с размерами до 2 м.  

Мрамор - кристаллическая  метаморфическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации карбоната кальция или доломита. Мрамор может иметь белую, серую, зеленоватую, розовую и другие окраски. Мрамор хорошо полируется, применяется в качестве облицовочного материала.  

К недостаткам  можно отнести подверженность коррозии, а у цветных мраморов - также низкую морозостойкость. 

Известняки состоят  в основном из кальция. Содержание глины  в карбонате кальция должно быть не более 6%. Увеличение содержания глины  понижает прочность и морозостойкость  известняков. 

В зависимости  от объемной массы и прочности известняки разделяются на плотные и пористые. Плотные известняки - обычно аморфного строения, показатель твердости известняков - 3.  

Достоинства мягкого  карбоната кальция - однородность цветового  тона и структуры, невысокая цена. Недостатки - невысокие физико-механические показатели (предел прочности, морозостойкость, водопоглощение), подверженность коррозии, ограниченность в выборе цветов, ограничения по размерам предметов торговли (до 400 мм).  

Карбонат кальция - широко распространенная осадочная горная порода, состоящая в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов. Часто карбонат кальция имеет примеси доломита, глинистых и песчаных частиц. Чистый карбонат кальция имеет белый или светло-серый цвет. Большинство известняков формировалось в морских бассейнах в виде пластов мощностью в сотни и тысячи метров.  

Применяется: 

- в строительстве:  как облицовочный камень, для  производства извести и т.д.;  

- в металлургии  (в качестве флюсов).  

- стекольной  промышленности. 

Мел, горная порода, землистый карбонат кальция, состоит  из известковых раковин различных  корненожек и комочков аморфной углекислой извести, с незначительной примесью углекисл. магнезии, закиси железа и  остатков… 

Травертин - пористая, ячеистая горная порода, образованная в результате осаждения известняка из горячих и холодных источников. Цвет - светло-желтый.  

Достоинства - декоративность, разнообразие цветовых тонов, живописная текстура, морозостойкость, невысокая  цена. Недостатки - подверженность загрязнению. 

Диорит состоит  из полевых шпатов (плагиоклаза), роговой  обманки и, реже,- авгита и биотита. Цвет серый или темно-зеленый. Диорит обладает высокой ударной вязкостью, менее хрупок, чем гранит, хорошо полируется. 

Габбро состоит (основная порода) из плагиоклаза, авгита и оливина. Структура габбро крупнозернистая. Цвет темно-серый или черный. 

Базальт - самая  распространенная на Земле излившаяся магматическая горная порода. Текстура базальта - в основном плотная, пористая, кристаллы не видны невооруженным глазом, цвет темный, до черного.   

Базальт:  

- обладает столбчатой  отдельностью в виде многогранных  столбов, тесно прилегающих друг  к другу;  

- залегает в  виде потоков или покровов;  

- образует обширные  базальтовые плато;  

- слагает огромные  площади дна океанов;  

- используется  в строительстве в качестве  бутового камня, наполнителя для  бетонов, для мощения улиц и  при производстве литых каменных  предметов торговли.