Что такое порода в географии

Что такое горная порода и минералы? Определение, виды, состав и отличие

Горными породами называют различные соединения, формирующиеся в ходе различных химических, физических и биологических процессов в коре нашей планеты. Сама горная порода может состоять из нескольких минералов. Минералом же называют горную породу, отличающуюся однородным составом и строением.

Минералы

Твердые минералы могут быть разделены на кристаллические и аморфные вещества. Первые имеют кристаллическую структуру, к этой категории относятся алмазы, кварц. Аморфные вещества (например, смолы), кристаллической структуры не имеют.

Каждый минерал имеет свой состав, то есть химическую формулу. Однако бывает так, что два различных минерала имеют одинаковую формулу. Классический пример – это алмаз и графит. Оба этих минерала являются формами углерода. Различия в их свойствах объясняются их разными кристаллическими структурами.

Одним из важнейших свойств минералов является их твердость, она оценивается по шкале Мооса. Однако в технических науках часто предпочитают определять твердость минералов, используя методы Бринелля, Виккерса и Шора. Самым твердым минералом является алмаз, самым мягким – тальк. Также можно определять такие свойства минералов, как хрупкость, плотность, блеск, цвет, спайность, магнитность и т. п.

По распространенности в земной коре выделяют редкие минералы, акцессорные минералы (их доля в горных породах обычно чуть ниже 5%) и породообразующие минералы, служащие основой горных пород.

Оказывается, что для описания химического состава 98% минералов, находящихся в земной коре, достаточно лишь 8 элементов. Наиболее распространен кислород, который образует оксиды других элементов и составляет 47% в массе земных минералов. Второй по распространенности элемент – кремний (26%). Чуть реже встречаются следующие элементы:

Горные породы

Горные породы – это соединения, которые образованы сразу несколькими минералами. Например, горная порода гранит состоит из таких минералов, как кварц, полевой шпат, биотит и мусковит. При этом для горной породы нельзя указать точные доли минералов, составляющих их, поэтому и их состав, и их свойства указывают в некотором диапазоне. Например, всё тот же гранит может содержать от 60% до 65% шпака, от 25% до 35% кварца, его твердость колеблется от 5 до 7 баллов по шкале Мооса, а температура плавления находится в диапазоне 1215-1260°С. В качестве других примеров горных пород можно привести мел, глину, песок, уголь.

Все горные породы делят на 3 большие категории. Самую крупную из них составляют магматические горные породы, на них приходится примерно 90% горных пород нашей планеты. Образуются такие породы при остывании магмы. Если магма, выброшенная вулканом, застывает на поверхности планеты, то образуется эффузивнаяпорода, к которым относятся базальт, риолит, андезит. Если же магма застывает внутри земной коры, то возникает уже интрузивная порода, примерами которых являются гранит, диорит, габбро.

Вторая по распространенности группа пород – это осадочные породы. Они формируются в поверхностной части земной коры в результате процессов выветривания, эрозии, деятельности живых организмов и выпадения осадков. Хотя их доля в объеме горных пород оценивается в 10%, они покрывают примерно три четверти поверхности континентов. Классическими примерами осадочных пород являются известняк, глина, уголь, доломит, боксит.

В свою очередь группа осадочных горных пород может быть разделена на несколько подгрупп согласно природе их формирования. Хемогенные породы формируются при протекании химических реакций, часто ими являются соли, выпадающие из растворов. Сюда же относят породы, образующиеся при испарении воды. Биогенные породы формируются из-за деятельности организмов. Обломочные породы образуются из смеси обломков других горных пород.

Третья крупная группа – это метаморфические горные породы, они формируются в результате явления, известного как метаморфизм. Это значит, что породы образуются из-за воздействия давления и температуры в глубине земной коры. Также метаморфические породы могут возникать вследствие движения тектонических плит или при падении метеоритов. Примерами таких пород являются амфиболит, скарн, гнейс, филлит.

Приведенная классификация не является однозначной и полной. Грань между магматическими и метаморфическими породами условна, при этом некоторые геологи выделяют и так называемые мантийные породы.

Задача геологии – не только описать различные минералы и горные породы и классифицировать их. Важно понять механизмы их формирования, что позволит создавать их в лабораторных условиях. И в этом направлении есть большие успехи. Ученые уже умеют создавать искусственные алмазы, причем себестоимость их синтеза оказывается меньше себестоимости их добычи традиционным способом.

Список использованных источников

Источник

Что относится к горным породам

Что такое горные породы

Горная порода — масса или агрегат одного или нескольких минеральных видов или органических веществ, которые образовались в результате природных процессов.

Природные образования представлены твердыми, консолидированными или мягкими, рыхлыми материалами. Вещества образуют земную кору, могут состоять из минералов однородной или разнообразной структуры, а также обломков других пород.

Геологические процессы определяют характеристики горных пород:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Материалы в большей степени состоят из петрогенных элементов, которые являются главными химическими веществами породообразующих минералов. Горные породы образованы в земной коре миллионы лет назад, но с течением времени появляются новые породы. Все они служат источником полезных ископаемых, которые активно использует человек.

Термин «горная порода» состоит из двух слов, которые теряют смысл по отдельности. Наименование, используемое современниками, впервые было введено в оборот русским минералогом и химиком Василием Михайловичем Севергиным в 1798 году.

Твердые и мягкие

Природные образования в земной коре могут отличаться по структуре. Твердость определяет способность материала сопротивляться механическому давлению. Данное качество высоко ценится в современной промышленности.

Перечень примеров твердых горных пород:

Такие материалы образовались миллионы лет назад. Жидкая магма при высоком давлении и температуре приобретала кристаллическую структуру твердого вещества. Для наиболее прочных камней характерна полнокристаллическая массивная заметная текстура.

Мягкие горные породы представляют собой материалы, состоящие из системы связанных между собой частиц. Они легко поддаются механической обработки и характеризуются разной плотностью в зависимости от химического состава и специфики происхождения.

К очень мягким, рыхлым и мягким материалам относятся:

Породы данного типа встречаются на планете повсеместно. Они могут граничить с твердыми горными породами, залегать на поверхности или в недрах. Наиболее характерным геологическим регионом с присутствием мягких горных пород являются нефтяные месторождения на схеме Западной Сибири.

Классификация по происхождению

Вся поверхность нашей планеты состоит из минералов, которые находятся в скальной породе. Горная порода размещена по всей территории земного шара и находится в основном на поверхностности планеты.

Минералы, которых в горной породе преобладающее количество от 20% до 50%, в геологии называют породообразующими. Остальные примеси с процентным содержанием в породе, не превышающим 2 %-3%, являются акцессорными минералами (от латинского, «accessorius» — «добавочные»).

Каждая порода характеризуется:

Горные породы отличаются, согласно происхождению. Бывают осадочные, магматические и метаморфические материалы. Их формирование произошло в конкретных обстоятельствах. В зависимости от месторождения, все они наделены особыми, отличительными свойствами.

Осадочные

Осадочные горные породы — это разбитые или перемещенные воздушными массами, либо водой обломки породы разного размера и формы.

Осадочные породы покрывают 75% всей площади Земного шара. Данные ресурсы представляет огромный интерес для всего человечества. В природных условиях минеральные вещества редко встречаются в чистом виде. Обычно материалы находят с большим количеством сопутствующих горнорудных примесей.

Магматические

Магматические горные породы — минеральные образования, залегающие на большой глубине, которые образовались под воздействием высокой температуры и давления.

Вещества кристаллизуются в горячей вулканической магме и имеют характерный силикатный состав.

В магматических породах содержатся вещества:

Метаморфические

К данному типу горных пород относятся материалы, которые образовались в земной коре в результате метаморфизма. В процессе смены физико-химических условий осадочные и магматические породы преобразовывались в новый материал. Изменения происходили по причине движения земной коры, что приводило к возрастанию температуры и давления, образованию газовых и водных растворов, воздействующих на горную породу.

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:

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.

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:

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.

Классификация осадочных пород

Деление природных материалов на группы позволяет лучше изучать их свойства и признаки. В основе классификации осадочных горных пород лежат знания о составе и строении материалов. Систематизация пород по данным признакам необходима для успешного использования литологии для анализа и разработки недр планеты.

Обломочные

Обломочная порода состоит из фрагментов минералов, остатков органических тел, включая известковые скелеты животных, морских обитателей, ветки деревьев, их стволы. Обломки могут быть крупными — более 10 миллиметров, или мелкими — до 0,01 миллиметра. Фрагменты имеют разную форму, иногда напоминают круг или сферу.

В группу обломочных пород обычно попадают:

Бывает, что обломки породы прочно скреплены глинистым веществом. Это природный цемент, который может состоять из кремнистых, карбонатных, железистых, глинистых примесей. У обломочных пород очень низкая плотность — от 1,2 до 2,0 грамм на квадратный сантиметр.

Коллоидно-осадочные

К данному типу материалов относятся породы с землистой пористой, оолитовой, бобовой и конкреционной структурой. Типичными примерами коллоидно-осадочных горных пород относятся:

В группу материалов данного коллоидно-осадочного происхождения ученые относят и другие распространенные виды. Яркими примерами служат образования глиноземистого, включая латериты и бокситы, железистого, марганцевого состава.

Хемогенные

К распространенному генетическому типу осадочных горных пород относят группы сульфатных и галоидных материалов. Данная классификация обусловлена составом и условиями залегания хемогенных материалов.

К сульфатным породам относят:

Галоидные материалы образуют залежи полезных ископаемых, которые активно используются человеком в разных отраслях промышленности. Примерами таких пород являются:

Биохимические

Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним относятся:

Магматические породы

Данную группу материалов представляют конечные продукты, образовавшиеся в результате магматической деятельности, в процессе затвердевания магмы и лавы. При переходе природного расплава в твердое агрегатное состояние вещества кристаллизуются. Магматические породы имеют огромное значение для земной коры. Они образуют геологические тела, отличающиеся по форме и размерам, составу и структуре. Магматиты в большом количестве расположены в щитах, платформах, орогенах, океанической коре. Около 90-95% верхнего слоя земной коры, что составляет примерно 16 километров, представлено магматическими и матаморфическими горными породами. Приблизительно 15% тверди на поверхности планеты занимают магматиты.

Происхождение

Магматические горные породы расположены поблизости от действующих или давно уснувших вулканов. Данные материалы произошли в результате извержения лавы, встречаются как на суше, так в воде.

Они состоят из смеси компонентов:

Примеры

Исходя из компонентного состава, магматические породы бывают следующих разновидностей:

Гранит (от латинского «granulum» — «зернышко») образуется после кристаллизации магмы на глубине более 2 километров. Гранит может состоять из мелких и крупных зерен, обладать светлым розовым, красным, серым окрасом. Цвет материала зависит от содержания в нем калиевого полевого шпата.

В этом типе породы преобладающее значение имеют:

Акцессорные минералы представлены разновидностями:

На земле насчитывается более 20 разновидностей гранитных пород. Среди них встречаются:

Плотность гранитных пород колеблется от 2,58 до 2,81 грамм на сантиметр кубический. Граниты различают в зависимости от:

Ученые выяснили, что часть магмы, может образовать граниты, залегающие на глубине от 15 до 20 километров. При этом геологи отмечают наличие следов поднятия гранитной магмы со скоростью от 100 до 150 сантиметров в год. По протяженности гранитные залежи могут достигать 6-8 километров.

Выбросы магматических расплавов иногда прорываются через трещины на поверхность, изливаются на поверхность земли в виде вулканических потоков. Излившиеся материалы легко отличить по неравномерной кристалличности. Отдельные виды минералов погребены под пористой или стекловидной массой. В этой породе кристаллы не видны.

К таким образованиям относятся:

Базальтовый расплав может содержать много газа. Попав на поверхность Земли, газообразное вещество мгновенно улетучивается, оставляя после себя поры, в результате данного физического явления порода становится ноздреватой. Если содержание газа в породе превышает приделы ее пресности, образуется горная порода, называемая пемзой, которая легче воды.

Классификация магматических пород

В глубинной магматической породе минералы расположены равномерным слоем зерен. Такие образования делятся на две крупные подгруппы:

Эффузивные

Эффузивные горные породы — магматиты, которые образовались после застывания на поверхности планеты или около нее лавы, излившейся из вулканических каналов и трещин.

Материалы данного типа, как правило, содержат вулканическое стекло, мелкие кристаллы, более крупные порфировые выделения.

Вулканические породы характеризуются следующими признаками:

Эффузивные горные породы отличаются в зависимости от окраса. Материалы могут обладать разной интенсивностью цвета — от светлых к темным оттенкам. Также вулканические магматиты характеризуются разным минеральным составом в зависимости от условий происхождения.

Интрузивные

Интрузивные горные породы — магматиты с полнокристаллической структурой, причиной формирования которых послужило застывание магмы в толще земной коры и мантии.

Данным типом горной породы созданы геологические тела, которые обладают разной формой и размерами. Их границы характеризуются резким сечением относительно вмещающих толщ. Встречаются и сонаправленные породы такие, как силлы. При перепадах температуры магмы и окружающих толщ в пределах интрузий возникают контактовые ореолы измененной горной породы.

В зависимости от глубины залегания среди интрузивных материалов выделяют следующие разновидности:

Метаморфические породы

Исходный материал для данного типа материалов представлен в виде осадочных и магматических пород. Формы залегания метаморфических пород различны. К примеру, если в основу материала составляют осадочные породы, то им соответствует пластовая форма залегания. Для производных магматитов характерны формы интрузий или покровов.

Химический состав метаморфических пород определяется аналогичными параметрами исходного материала и может изменяться в результате воздействия водных растворов и метасоматических процессов. В минеральный состав входят один минерал такой, как кварц или кальцит, либо несколько сложных силикатов.

Главными породообразующими минералами являются:

К типичным метаморфическим минералам относятся:

Слабометаморфизованными породами являются:

Условия образования

Метаморфическая порода образовалась в результате изменения (метаморфизма) массы материала из осадочных или магматических пород. При длительном сжатии, а также под воздействием высокой температуры и давления газа в породах происходит изменение состава минералов.

Таким образом, на поверхности земли появляются новые минералы в виде:

Различные классы

Классификация метаморфических пород основана на масштабе проявления и типе метаморфизма. Исходя из первого критерия, материалы подразделяют на следующие типы:

В зависимости от проявления отдельных факторов выделяют следующие горные породы метаморфического происхождения:

Примеры образования метаморфических пород

Самая распространенная из таких пород — мрамор, образующийся при метаморфизме известняка. Чистый и белый мрамор может пропускать свет в слое материала, толщиной до 30 сантиметров, что придает ему характерное мерцание. После воздействия на породу высокой температуры и механического сжатия, вулканическая осадочная порода преобразуется в гнейсы, а каменный уголь — в графит.

Гнейсами называется метаморфическая горная порода. В природе существует 40 разновидностей гнейсов. Чаще всего их можно встретить на территории Карелии, Финляндии, в Канаде и Восточной Сибири.

Характерные особенности гнейсов:

Гнейсы образуются при высокой температуре от 400 до 900 градусов и давлении в 3-9 тысяч атмосфер. Такая среда существуют только на глубине в недрах Земли.

Образование гнейсов может состоять из нескольких этапов:

Появление характерных листовидных и чешуйчатых «метаморфических» минералов связано со сменой геологических условий. К их числу относятся:

Воздействие высоких температур на минералы способствует их частичному расплавлению в уже измененную породу. На заключительных этапах гнейсы приобретают свои пластичные свойства и могут сминаться в складки, образуя тем самым гранитогнейсовые купола. Данный процесс протекает очень медленно. На Земле гнейсовым образованиям около 2-2,4 миллиардов лет. Чем старше гнейсы, тем больше фаз метаморфизма они прошли.

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:

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

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:

Высоким спросом в хозяйственной деятельности пользуется глина. Натуральный материал идет на производство черепицы, посуды, кирпича, фарфора и фаянса. Специальные разновидности глин используются в косметологии и медицине. Многие горные породы применяются в сельском хозяйстве для удобрения и обработки почв. Горные минералы необходимы для производства продукции пищевой, химической отрасли, машиностроения, приборостроения. Кроме того, горные породы используются для изготовления скульптур, памятников, различных архитектурных форм.

Источник

Что такое порода в географии

Горные породы – устойчивый состав совокупности минералов, находящийся в разных агрегатных состояниях. Твердое или рыхлое соединение минералов. По происхождению породы делят, как правило, на три группы:

1) магматические – образуются в результате затвердевания магмы в толще земной коры или на поверхности. Выделяют:

а) интрузивные (сформировавшиеся в толще земной коры, например, граниты);

б) эффузивные (сформировавшиеся при излиянии магмы на поверхность, например, базальты).

2) осадочные – образуются на поверхности суши или в водоемах в результате накопления продуктов разрушения ранее существовавших пород разного происхождения. Осадочные породы покрывают около 75% поверхности материков. Среди осадочных пород выделяют:

а) обломочные – образовавшиеся из различных минералов и обломков горных пород при их переносе и переотложении (текучими водами, ветром, ледником). Например: щебень, галька, песок, глина; самые крупные обломки – валуны и глыбы;

б) химические – образуются из растворимых в воде веществ (калийная, поваренная соли и др.); в) органические (или биогенные ) – состоят из остатков растений и животных или из минералов, образовавшихся в результате жизнедеятельности организмов (известняк-ракушечник, мел, ископаемые угли);

3) метаморфические – получаются при изменении других видов горных пород под действием тепла и давления в глубинах земной коры (кварциты, мрамор).

По происхождению иногда выделяют еще две дополнительные группы горных пород: вулканические и метасоматические.

4) вулканические образуются в результате извержений вулканов. Различают излившиеся, или эффрузивные (базальт, андезит, трахит, липарит, диабаз) и вулкагеннообломочные, или пирокластические (туфы, вулканические брекчии) вулканические горные породы.

5) метасоматические образуются в результате метасоматизма. При этом происходят следующие стадии их образования: ранняя щелочная (магнезиальные и известковые скарны), кислотная (гейзеры и вторичные кварциты), поздняя щелочная (бере зит, лиственит).

Конспект урока «Литосфера. Горные породы». Следующая тема «Полезные ископаемые».

Источник