Горные породы

Горные породы.

Горными породами называются агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Горные породы характеризуются определённой формой залегания. Им свойственно относительное постоянство химического и минералогического состава, а также строения (текстуры и структуры). Наука, изучающая горные породы называется петрографией. От древнегреческих слов «Петра» - скала, камень и «графо» - пишу.

Горные породы по происхождению делятся : магматические, осадочные, метаморфические.

Магматическими называются кристаллические горные породы, образовавшиеся при застывании магмы (сложный силикатный расплав) в недрах земли и на её поверхности. По условиям образования породы делятся на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные). Появление магматических пород можно наблюдать в настоящее время на земной поверхности около действующих вулканов, где магма, превращается в горные породы. Классификация магматических горных пород зависит от их химического состава, они делятся на кислые, средние, основные и ультраосновные. Это деление производится по относительному содержанию кремнезёма (смотри таблицу 7).

Осадочные горные породы образуются в результате выветривания (разрушения) на поверхности земли ранее сущесвовавших магматических, метаморфических и осадочных пород с последующим отложением продуктов этого разрушения. В образовании осадочных горных пород участвуют механические силы, химические реакции и организмы. По преобладания того или иного фактора осадочные породы делятся на обломочные, химические и органогенные, а также смешанные. Осадочные горные породы образуются в поверхностной зоне земной коры при осаждении в воздушной или водной среде прдуктов физического и химического выветривания (разрушения) исходных пород с последующим уплотнением, а иногда и цементацией их. Важную роль в образовании осадочных горных пород имеют и организмы.

Основным исходным материалом для образования осадочных пород являются магматические и метаморфические породы, которые в условиях поверхности земли – при низких температурах и давлении – оказываются неустойчивами. В формировании осадочных пород участвуют и другие образования: продукты вулканических извержений (пепел, песок и пр.); остатки ранее живших организмов (например, минеральное вещество скелетов и панцирей, осадочные горючие образования: торф, каменный уголь, горючие сланцы и пр.); метеориты и метеоритная пыль, которые падают на землю в значительном количестве.

Осадочные горные породы легкодоступны для наблюдения, так как покрывают большую часть (70-75%) поверхности земной коры, но их общая масса составляет всего 10-15%. Народнохозяйственное значение осадочных пород очень велико. Они служат исходным материалом для образования почв, с ними связаны важные полезные ископаемые – железо, алюминий, нефть, ископаемые угли, фосфор, минеральные соли и пр. Некоторые осадочные породы – пески, глины, известняки и др. – находят широкое применение в строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Наука об осадочных породах называется литологией.

Классификация осадочных пород.

·  Осадочные горные породы довольно резко отличаются друг от друга в зависимости от условий их образования. По этому признаку, а также по размеру слагающих их частиц породы разделяются на несколько групп: обломочные, глинистые и химические.

·  Обломочные породы состоят из продуктов физического выветривания материнских пород. Как особую группу обломочных пород выделяют пирокластические породы, в образовании которых принимают участие продукты вулканических извержений. Частицы, слагающие обломочные породы, не мельче 0,01 мм.

·  Глинистые породы – характеризуются размером частиц меньше 0,001 мм и подразделяются на глины, аргиллиты и глинистые сланцы.

·  Химические осадочные породы – образуются в результате выпадения солей из водных растворов или химических реакций, происходящих в земной коре.

·  Биохимические (органогенные) породы – являются целиком или частично продуктами жизнедеятельности организмов: органогенный известняк, оолитовый известняк, мел, известняк, доломит, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит.

Метаморфические горные породы образуются в глубинных зонах земли из осадочных и магматических пород путём видоизменения их под действием высокого давления, высокой температуры и химического влияния магмы, горячих вод и газов, идущих из магматических очагов. Под действием этих факторов первоначальные породы изменяются. Метаморфические горные породы классифицируются соответственно с типами метаморфизма, учитывают также и первоначальный состав горных пород. В зависимости от того, какие из энергетических факторов играют наибольшую роль в преобразовании горных пород, различают следующие физико–химические типы метаморфизма: термальный (под влиянием температуры), динамический (под влиянием давления), метасоматический (пол влиянием летучих веществ и водных растворов). Обычно метаморфизм вызывается не одним из этих факторов, а той или иной их комбинацией.

К метаморфическим породам относятся:

·  мрамор

·  роговики

·  скарны

·  грейзены

·  сланцы

·  серпентиниты

·  кварциты и т. д.

Полезные ископаемые Комсомольского и Солнечного районов.

Под полезным ископаемым подразумевают природное минеральное образование, которое может найти применение в промышленности и строительстве.

Полезные ископаемые условно подразделяются на 3 группы: металлические, из которых можно извлечь металл; неметаллические, когда в промышленности используется полностью вся порода; горючие ископаемые.

Понятие «полезное ископаемое» не является постоянным, оно зависит от уровня развития техники добычи и переработки вещества. Сегодня это может быть просто порода, а завтра будет найден способ использования её и порода станет уже полезным ископаемым.

Все полезные ископаемые, в зависимости от области их применения, условно разделены на несколько групп:

·  чёрные металлы: железные, марганцевые, хромитовые, титановые руды;

·  цветные металлы: медные, свинцовые, цинковые, оловянные, ртутные ит. д. руды;

·  редкие металлы: титанониобиевые, циркониевые, радиоактивные и др.;

·  благородные металлы: золото, платина;

·  нерудные ископаемые: тальк, гипс, слюда, асбест, апатит, боксит, соли и др.;

·  минеральные строительные материалы: песок, глина, известняк, мел, облицовочные материалы;

·  горючие ископаемые: нефть, уголь, торф, газ, сланцы.

Полезные ископаемые Солнечного района.

В Солнечном районе находится 9 рудных и 2 россыпных месторождений олова. К наиболее крупным месторождениям относятся Солнечное, Фестивальное, Перевальное, Соболиное, Правоурмийское. В рудах Солнечного района кроме олова содержится вольфрамит, а также минералы меди, свинца, мышьяка, висмута, примеси индия, скандия, кобальта , серебра, золота и др. элементов. Помимо олова на Солнечном ГОКе получают концентраты – свинцово-цинковый, медный, вольфрамовый.

·  Солнечное месторождение олова – открыто в 1955 г. .

·  Перевальное месторождение олова – открыто в 1956 г.

·  Фестивальное месторождение олова – открыто в 1957 г.

·  Придорожное месторождение олова – отрабатывается с 1966 г.

·  Отработка всех месторождений ведётся подземным способом.

Месторождения угля.

·  Лианское месторождение бурых углей находится в 36 км к северу от города Комсомольска-на-Амуре, отрабатывается открытым способом.

·  Хурмулинское месторождение бурых углей находится в 50 км к северо-западу от города Комсомольска-на-Амуре.

Хурмулинское месторождение тугоплавких глин – находится в 8 км к северо-западу от ст. Хурмули. Глины пригодны для изготовления лицевого кирпича и керамической плитки для внутренней облицовки.

Базальты.

Подземные воды – Солнечное месторождение.

Минеральные воды – р. Горин.

Месторождения полезных ископаемых Комсомольского района.

Месторождения строительного камня, песка (в русле Амура), песчано-гравийные материалы.

Галечное месторождение кирпичных глин – в 15 км к северо-востоку от города Комсомольска-на-Амуре, пригодны для производства кирпича, разрабатываются комсомольским кирзаводом.

Алуниты – алюминиевое сырьё (Шелеховское).

Россыпное золото – р. Пони.

Подземные воды – Чкаловское, Мылкинское, Пиванское, Хурбинское (Мостовое) месторождения.

Минералы

Минералогия принадлежит к числу геологических наук, изучающих земную кору, а точнее её верхнюю часть – литосферу. Термин минерал произошёл от старинного слова «минера» кусок руды.

Минералами называют составные части горных пород, отличающиеся друг от друга по химическому составу и физическим свойствам. В природе известно около 3000 минералов, однако около 97% объёма земной коры сложено всего 12-13 минералами, которые называются главнейшими породообразующими. С генетической точки зрения минералы представляют собой природные химические соединения (реже самородные элементы). Каждый минерал возникает в определённых физико-химических условиях (температура, давление, концентрация). Таким образом, минералогия, как наука о природных химических соединениях изучает во взаимной связи их состав, кристаллографическое строение, их свойства и практическое значение Крупнейшими достижениями русской науки в области минералогии мы обязаны .

Образование минералов в природе происходит разными способами: путём кристаллизации жидкости, путём отложения кристаллов на стенках пустот из газообразных продуктов возгона, путём перекристаллизации твёрдых масс.

Под генезисом минералов понимают способ и условия образования минералов в природе. Различают следующие типы генезиса: эндогенные, экзогенные, метаморфические.

Эндогенные минералы образуются в результате кристаллизации самой магмы на различных глубинах при высоких температурах.

Экзогенные – образуются за счет внешней энергии в условиях взаимодействия физических и химических агентов атмосферы, гидросферы и биосферы.

Метаморфические – претерпевшие изменения, особенно сильные при региональном метаморфизме.

Все минералы делятся на следующие классы:

·  самородные элементы

·  окислы

·  сульфаты (соли серной кислоты)

·  сульфиды (простые сернистые соединения)

·  галоидные соединения

·  силикаты

Описание минералов

Кварц - SiO₂ - минерал, оксид кремния

Цвет может быть самый разнообразный, но обычно распространены бесцветные, молочно - белые и серые окраски. Прозрачные или полупрозрачные разности в зависимости от окраски имеют разные названия:

·  горный хрусталь (прозрачный)

·  раухтопаз (дымчатый)

·  цитрин (жёлтый)

·  празем (зелёный)

·  морион (чёрный)

Блеск стеклянный.

Твёрдость 7.

Применение:

·  в качестве поделочных камней и украшений

·  в оптике, радиотехнике, медицине

для изготовления химической посуды, стекла, фарфора, фаянса

Гипс - CaSO₄×2H₂O – минерал, представляющий собой водный сульфат кальция

Цвет минерала белый или прозрачный, блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый, минерал мягкий, твёрдость 1.5-2.

Применяется:

·  в медицине для отливок, благодаря его свойствам быстро застывать с выделением тепла

·  в строительном деле – добавки к цементу

·  в производстве бумаги, пластмасс, красок, в сельском хозяйстве

Волокнистая разновидность называется селенитом, используется как поделочный камень.

Галит NaCI – каменная или поваренная соль

Чистый минерал бесцветен, примеси окрашивают галит в различные цвета и оттенки: серый, жёлтый, голубой, розовый, фиолетовый. Блеск стеклянный, минерал мягкий, твёрдость 2, имеет стеклянный блеск, хрупкий.

Галит широко применяется в качестве питательного продукта и приправе к пище. Поваренная соль содержит NaCI не менее 98%, имеет белый цвет; запах и заметные на глаз механические примеси отсутствуют.

·  галит широко применяется в холодильном деле, для засолки рыбы, мяса, овощей

·  в сельском хозяйстве употребляется непосредственно в пищу травоядных животных и для заготовки кормов (силосование, засолка сена)

Насчитывается 1500 производств, где используется соль и продукты её переработки.

В природе галит часто образует колоссальные залежи – целые слои толщиной в сотни метров. Галит легче большинства других горных пород и, поэтому иногда его слои «всплывают» , как капли масла, на которое налили воду. При этом образуются целые горы из соли – «соляные купола». Прекрасные ажурные кристаллы галита можно найти в некоторых высыхающих соляных озёрах. Основные отложения галита образовались при отступлении, высыхании древних морей. В этих отложениях галит встречается вместе с кальцитом и гипсом.

Касситерит SnO₂ , «касситерос» по-гречески олово

Цвет минерала – темно-коричневый, чёрный, реже медово-жёлтый, встречается в виде мелких кристаллов в пустотах, редко достигает размеров до 10 см, блеск алмазный, в изломе смоляной, слегка жирный, твёрдость 6-7, хрупкий.

Применяется в производстве:

·  белой жести, для сплавов с медью (бронза)

·  с цинком, медью, свинцом (латунь)

·  припоя (со свинцом)

·  для изготовления оловянной фольги (станиоля)

·  в керамике (для красок, эмали и для других целей)

Гематит Fe₂O₃ - название минерала произошло от греческого слова «гематос» (кровь). Это связано с характерным вишнево-красным цветом черты, которую оставляет этот минерал на специальной керамической пластине (бисквит). Сам гематит бывает от буро-красного до чёрного цвета, его кристаллы обладают полуметаллическим или алмазным блеском.

Гематит образует уплощённые кристаллы, которые образуют красивые сростки «гематитовые розы». Цвет железно-чёрный, до стально-серого. Блеск полуметаллический, твёрдость 5,5-6, хрупок.

Гематитовые руды принадлежат к числу важнейших железных руд, из которых выплавляются чугун и сталь.

Чистые разновидности гематита употребляются в качестве красок и для изготовления красных карандашей.

Графит C название происходит от слова «графо» пищу. Минерал черного цвета, очень мягкий (пачкает руки), жирен на ощупь. Он используется для изготовления грифелей для карандашей, красок, смазок.

Сера S минерал желтого цвета с алмазным блеском, мягкий, образуется при вулканических извержениях, используется в производстве серной кислоты, в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, для изготовления спичек.

Киноварь HgS – минерал красного цвета с полуметаллическим блеском, является единственным источником для получения ртути и взрывчатого вещества (гремучей ртути).

Классификация обломочных пород по размеру и форме обломков.

Породы	Рыхлые	Цементированные
диаметр в мм	окатанные	неокатанные	окатанные	неокатанные
Крупнообломочные псефиты	100 100 10 10 – 2	валун галька гравий	глыба щебень дресва	конгломерат	брекчия
Среднеобломочные псаммиты	2 – 1 1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,1	грубозернистый песок крупнозернистый песок среднезернистый песок мелкозернистый песок	грубозернистый песчаник крупнозернистый песчаник среднезернистый песчаник мелкозернистый песчаник
Мелкообломочные алевриты	0,1 – 0,01	алевриты мелкозёмы лёсс	Алевролиты «пестроцветы»

Таблица для определения магматических горных пород.

Происхождение, структура	Кислые (светлые)	Средние (светло-серые, серые)	Основные (темно- серые, черные)	Ультраосновные (черные и темно-зеленые)