§ 11. Классификация горных пород и минералов

Цель урока:

  • классифицировать горные породы и минералы по различным признакам.

Для достижения цели необходимо узнать:

  • признаки и свойства горных пород;
  • признаки и свойства минералов;
  • основные классификации горных пород и минералов.

Горные породы и минералы

Горные породы – природные образования более или менее определенного состава и строения, образующие в земной коре самостоятельные геологические тела.

Многие горные породы сложены минералами. По минеральному составу они делятся на мономинеральные, состоящие из одного минерала (мрамор, известняк, кварцит), и полиминеральные, состоящие из нескольких минералов (гранит, базальт, гнейс и др.). Большинство горных пород относится к полиминеральным.

Вспомните!

В зависимости от условий формирования горные породы делятся на три группы:

  1. магматические,
  2. осадочные;
  3. метаморфические.
Известняк – мономинеральная порода
Гнейс – полиминеральная порода

Подумайте!

  • Рассмотрите на рисунке горные породы. Как по внешним признакам можно определить сложность минерального состава горной породы?

Магматические горные породы

Магматические горные породы возникают при охлаждении магмы, насыщенной разнообразными газами и водяным паром. Расплавленная магма по трещинам и разломам проникает вверх по направлению к поверхности земли. В одних случаях она застывает в недрах, не достигая земной поверхности. Таким образом образуются глубинные, или интрузивные, магматические породы. В других случаях она достигает поверхности земли и образуются выливные, или эффузивные, магматические породы.

Интрузивные горные породы

Главные представители интрузивных магматических горных пород – граниты, диориты, сиениты, габбро, перидотиты.

Условия охлаждения магмы на глубине и на поверхности (или близко к поверхности) Земли разные.

Интрузивные горные породы образуются при медленном постепенном остывании магмы, в условиях повышенного давления и высоких температур.

Эффузивные горные породы

На поверхности земной коры магма в виде лавы остывает значительно быстрее. Быстрое снижение температуры и давления, потеря уходящих в атмосферу газов и паров воды приводят к тому, что расплав не успевает раскристаллизоваться полностью и затвердевает в виде аморфного вулканического стекла или в форме агрегата очень тонких зерен. Большинство эффузивных пород имеют поры и пустоты из-за выделения газов из застывающей лавы.

Главные представители эффузивных магматических горных пород – обсидианы, туфы, пемзы, базальты, андезиты, трахиты, липариты, дациты, риолиты.

Интрузивные
​горные породы

Интрузивная порода гранит
Интрузивная порода габбро

Эффузивные
 горные породы

Пемза – эффузивная горная порода с пористой структурой
Обсидиан – аморфное вулканическое стекло

Георазминка

Возьмите лист бумаги. Когда ведущий называет объект левого полушария Земли, напишите на листе его название левой рукой. При упоминании объекта правого полушария напишите его название правой рукой.

Осадочные горные породы

Процесс образования осадочных горных пород состоит из ряда последовательных этапов. Вначале образуется исходный материал в результате выветривания. Затем обломки разрушенных на суше пород и минералов могут накапливаться в местах их первоначального образования или испытать незначительный перенос (сползание под действием силы тяжести, транспортировка водами рек, ветром). При этом может происходить окатывание обломков, но они могут оставаться и неокатанными, остроугольными. По мере накопления осадков происходит их уплотнение. Вышележащие слои горных пород их еще более прессуют их. За счет этого осадки цементируются, теряют пористость и происходит перестройка их структуры.

В основе структурной классификации обломочных пород лежат три признака: форма обломков, размеры обломков.

По наличию цемента обломочные породы подразделяются на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят песок, гравий, глину. К цементированным осадочным горным породам относят песчаник, конгломерат и брекчию. Цементом является очень мелкая рыхлая масса, из продуктов разрушения горных пород, которая заполняет пространство между зернами различных минералов и в дальнейшем приводит к их сцеплению друг с другом. Чаще всего это глины, кальцит.

Вспомните!

В зависимости от происхождения осадочные горные породы разделяются на обломочные, химические, органогенные и вулканогенные.

Классификация осадочных
обломочных горных пород

Сцементированные

неокатанные обломки

окатанные обломки

глыбовая брекчия

валунный конгломерат

брекчия

конгломерат

мелкообломочная брекчия

гравелит

Работа с источниками

Изучите дополнительные источники и узнайте, из чего делают цемент.

Классификация хемогенных пород

Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

В зависимости от способа и места осаждения, а также происхождения вод и растворов хемогенные горные породы могут быть осадочными, гидротермально-осадочными и гидротермальными.

Простые осадочные хемогенные породы образуются путем выпадения осадков из водных растворов при температурах окружающей среды.

Гидротермальные осадочные горные породы образуются на средних и малых глубинах в результате эндогенных процессов с участием горячих водных растворов при высоких давлениях.

При гидротермально-осадочном способе образования в толщи существующих осадков проникают минерализованные растворы и пропитывают грунты.

По месту осаждения хемогенные породы делятся на морские и континентальные. Преобладающая часть этих пород является гибридной – гидротермально-осадочной, в меньшей степени – осадочной и гидротермальной.

  • температура окружающей среды
  • эндогенные процессы с участием горячих водных растворов при высоких давлениях
  • минерализованные растворы, пропитывающие грунты
  • выпадение солей при испарении воды в водоемах
  • образование на средних и малых глубинах с участием горячих водных растворов при высоких давлениях
  • гидротермально-осадочный способ
  • образование путем выпадения осадков из водных растворов при температурах окружающей среды

   

  • образование на средних и малых глубинах с участием горячих водных растворов при высоких давлениях
  • гидротермально-осадочный способ
  • образование путем выпадения осадков из водных растворов при температурах окружающей среды

Классификация органогенных пород

Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в воде. Классификация органогенных пород основана на их химическом составе. Из множества групп к наиболее распространённым относятся представители карбонатных, кремнистых и углеродистых пород.

Карбонатные породы состоят из карбонатных скелетных остатков животных и растительных организмов. Кремнистые породы – из организмов, строящих скелет из кремнезема. Углеродистые породы – это твердые горючие ископаемые, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных или животных организмов под воздействием физико-химических, биологических и геологических факторов. К ним относятся нефть, газ, асфальтовые битумы, ископаемые угли, горючие сланцы, торфы. Они претерпели более сложные процессы преобразования, чем предыдущие группы.

Органогенные осадочные породы

Известняк – карбонатная порода
Диатомит – кремнистая порода
Уголь – углеродистая порода (каустобиолит)

Подумай!

  • Можно ли утверждать, что каждый современный житель Земли может наблюдать образование и накопление осадочных органогенных горных пород?

Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы возникают при высоких температурах (более 1500° С), давлении и при участии химически активных компонентов, в недрах Земли при изменении любых пород: бывших осадочных или магматических, или метаморфических пород, в новых условиях метаморфизма. В зависимости от условий метаморфизма из одной породы могут возникнуть разные породы или одна порода, но с разным строением.

Метаморфические породы разделяются прежде всего по типу метаморфизма (регионального, контактового, дислокационного) или метасоматоза.

Региональный
​метаморфизм

Проявляется на огромных площадях в геосинклинальных зонах. Он происходит при совместном воздействии на горные породы высоких температур, давления, магматического расплава, химически активных веществ и газов. Все это приводит к перекристаллизации горных пород.

Дислокационный метаморфизм

Связан с тектоническими движениями земной коры и возникает под воздействием высокого давления. Например, при тектонических процессах слои горных пород могут испытывать давление со стороны эндогенных сил. Вышележащие пласты оказывают сильное давление на расположенные ниже слои пород. Поэтому горные породы начинают сильно дробиться, скручиваться и перетираться, при этом не меняя своего минерального состава. Процесс протекает без участия магмы.

Контактовый
​метаморфизм

Непосредственно связан с внедрением магмы в земную кору. Вмещающие магму горные породы из-за ее высокой температуры подвергаются расплавлению и перекристаллизации.

Метасоматоз

Магма, как вам известно, содержит большое количество газов из активных химических элементов и паров. Их внедрение по трещинам, полостям, порам приводит к изменению химического состава вмещающих горных пород и минералов. Такой процесс называется контактовым метасоматозом.

Типы метаморфизмов

Для объяснения процесса происхождения метаморфических горных пород приведите примеры преобразования веществ, знакомых из повседневного быта.

Классификация минералов

Существует много вариантов классификаций минералов. Наиболее широко используется классификация по химическому составу.

В соответствии с общепринятой в настоящее время химической классификацией все минералы могут быть разделены на девять классов. Наиболее распространенные из них:

  1. Силикаты – соли кремневых кислот, полевые шпаты, слюды, тальк и глинистые минералы. Это самый многочисленный класс, насчитывающий до 800 минералов, являющихся основной частью большинства магматических и метаморфических пород.
  2. Карбонаты – соли угольной кислоты, включающие до 80 минералов, и в их числе наиболее распространенные кальцит, магнезит и доломит.
  3. Окислы и гидроокислы – объединяют около 200 минералов, среди которых наиболее распространены кварц, опал, лимонит.
  4. Сульфаты – соли серной кислоты, включающие около 260 минералов, среди которых наибольшее распространение получили гипс и ангидрит.
  5. Галоиды – соли галоидных кислот, насчитывающие около 100 минералов. Типичные представители галоидов – галит (поваренная соль) и флюорит.

Профессии, связанные с геологией:

  • геолог;
  • геофизик;
  • геохимик;
  • геодезист;
  • маркшейдер;
  • буровик;
  • геоэколог;
  • геммолог.

Какие слова вам незнакомы? Выясните их значения.

Геофакт

На автомобильных номерах в обособленном окне обозначается цифровой код региона:

​г. Нур-Султан – 01, г. Алматы – 02, Акмолинская область – 03, Актюбинская область – 04, Алматинская область – 05, Атырауская область – 06, Западно-Казахстанская область – 07, Жамбылская область – 08, Карагандинская область – 09, Костанайская область – 10, Кызылординская область – 11, Мангистауская область – 12, Южно-Казахстанская область – 13, Павлодарская область – 14, Северо-Казахстанская область – 15, Восточно-Казахстанская область – 16.

Основные понятия

  • Горные породы – природные образования более или менее определенного состава и строения, образующие в земной коре самостоятельные геологические тела.
  • Минералы – однородные по химическому составу и физическим свойствам природные тела.

Подведи итоги

  1. Отобразите с применением циклограммы круговорот горных пород. ​С помощью элементов дополнительной характеристики ответьте на следующие вопросы:
    • Каким образом из магмы образуются горные породы?
    • Как они преобразуются в другие?
    • Как горная порода вновь превращается в магму и замыкает цикл?
    • К образованию каких горных пород магма не имеет никакого отношения и как они в последующем вовлекаются в общий круговорот?
    • Какие тектонические, физико-географические процессы сопровождают каждый этап преобразования горных пород?
Өтінемін күте тұрыңыз