Плотность - важный диагностический признак минералов, и ее нетрудно измерить. Сначала образец взвешивается в воздушной среде, а затем - в воде. Поскольку на образец, погруженный в воду, действует выталкивающая сила, направленная вверх, его вес там меньше, чем в воздухе. Потеря веса равна весу вытесненной воды. Таким образом, плотность определяется отношением массы образца на воздухе к потере его веса в воде.
2. Основные магматические породы
Магматические горные породы.
Магматические, или изверженные, горные породы формируются либо в условиях глубинной кристаллизации магмы, либо при ее излиянии на земную поверхность.По условиям геологического залегания магматические породы делятся на глубинные, или собственно интрузивные, и экструзивные.
Глубинные горные породы.
Глубинные, или интрузивные, породы формируются в глубинах земной коры и в зависимости от этой глубины среди них выделяют:
Для интрузивных пород характерны плотная, массивная текстура и полнокристаллическая равномерно-зернистая (у абиссальных) и неравномерно-зернистая, часто порфировидная или порфировая (у гипабиссальных и лайковых пород) структуры.
Экструзивные горные породы
Экструзивные породы, возникшие в результате трещинных излияний, собственно излившиеся, или эффузивные и экструзивные породы, образовавшиеся при извержениях эксплозионного типа, составляют группу экструзивных пород.
Для большинства экструзивных пород характерны пористые, флюидные, полосчатые и миндалекаменные текстуры и неполно-кристаллические - стекловатые и микрокристаллические (микролитовые, сферолитовые и т.д.) структуры. Часто встречаются разности пород порфировой структуры, которая обусловлена наличием крупных кристаллов (вкрапленников) в основной (микро-литовой) массе. Количество вкрапленников может изменяться в широких пределах (от единичных зерен до 50% от объема породы).
Экструзивные породы часто в той или иной степени изменены вторичными процессами. При этом меняется не только состав, но и структурно-текстурные особенности пород. Поэтому в зависимости от степени вторичных изменений среди экструзивных пород выделяются неизмененные - кайнотипные и сильно измененные - палеотипные разности.
Химический состав магматических пород
Другим важным классификационным признаком магматических пород является их вещественный и химический состав.
Главные составные компоненты магматических пород: кварц, полевые шпаты, нефелин, содалит и др., а также амфибол, пироксен, оливин, биотит и т.д. Минералы, присутствующие в породе в количестве менее 5%, называются второстепенными. Обычно это акцессорные - рутил, магнетит, сфен, циркон и др. Кроме основных и второстепенных минералов в породах, за редким исключением, присутствуют вторичные минералы, образование которых связано с различной постмагматической деятельностью. К таким минералам относятся серпентинит (по оливину), серицит (по плагиоклазу), хлорит (по биотиту), карбонат и др. В зависимости от их количества и характера развития меняются состав и структурно-текстурные особенности пород и как результат - их физико-механические свойства. На основе изучения минерального и химического состава выделяются следующие наиболее распространенные группы пород:
Приведенная в таблице классификация магматических горных пород наиболее полно отражает как условия геологического залегания горных пород, так и их вещественный состав.
Таблица классификации магматических горных пород
| Группа пород по кислотности и щелочности | ||||||||
| Условия геологического залегания | Ультра-основные SiO2~40% | Основные SiO2 40-52% | Средние SiO2 52-65% | Кислые SiO2 65-75% | Средние с повышенной щелочностью SiO2 52-65% | Фельдшпа- тоидные щелочные SiO2 50-56% | Фельдшпа-тоидные основные SiO2 40-52% | Фельдшпа- тоидные |
| Интрузивные | ||||||||
| Абиссальные | Перидотиты | Габбро | Диориты | Граниты | Сиениты | Нефели-новые сиениты | Фельд-шпато-идные габброиды-тералиты и эссекситы | Ийолиты, уртиты |
| Гипабиссальные и жильные | Пикриты | Диабазы, микрогаббро | Спессартиты, керсантиты, микродиориты | Гранит-порфиры, аплиты, пегматиты, кварцевые порфиры, фельзит-пор-фиры | Сиенит-порфиры, микро-сиениты | Нефели-новые сиенит-порфиры, нефелин-сиенитовые пегматиты и др. | Тешениты, камптониты, мончикиты | Ийолит-порфиры, ийолит-порфировые пегматиты и др. |
| Экструзивные | ||||||||
| Кайнотипные эффузивы | Пикриты | Базальты | Андезиты | Липариты (риолиты), пемзы, обси-дианы | Трахиты | Фонолиты | Тефриты, тефрито-базальты и др. | Нефели-новые лейцититы, нефе-линиты и др. |
| Палеотинные эффузивы | Пикритовые порфириты | Порфириты (базальтовые, спилитовые), спилиты | Порфириты (андезитовые) | Кварцевые порфиры (липаритовые порфиры) | Порфиры трахитовые | |||
| Вулкано-кластические | Туфы и туфолавы пикритов, базальтов, диабазов, андезитов и др., кимберлиты | Игнимбриты, туфы и туфолавы липаритов, кварцевых порфиров и др. | Туфы и туфолавы трахитов и др. | Туфы и туфолавы фонолитов, тефритов, нефелинитов | ||||
Разрывные дислокации разделяются на две основные группы: разрывы без смещения, или трещины (диаклазы), и разрывы со смещением, или разрывные смещения (параклазы). Следует отметить, что понятие о трещинах как о разрывных дислокациях без смещения условно, так как разрывов совершенно без всякого смещения их крыльев существовать не может. Всегда имеется хотя бы очень малое смещение в виде или раздвигания краев трещины, или их относительного скольжения параллельно друг другу. Однако, если такие смещения очень малы и не существенны для данного масштаба исследования, ими можно пренебречь.
Трещины
Трещины чрезвычайно широко распространены в земной коре. Они встречаются во всех породах, кроме наиболее сыпучих или легко размокаемых, в которых трещины не могут сохраняться. Индивидуальные трещины различаются размером своего раскрытия (зияния), протяженностью, формой, положением в пространстве и относительно других элементов тектонической структуры (складок, ориентированной структуры и т. д.). По размеру зияния могут быть выделены трещины скрытые, закрытые и открытые. Скрытые трещины в свежей породе не видны и становятся заметными лишь при ее раскалывании, когда обнаруживается, что она колется по некоторым преимущественным направлениям. Под закрытыми трещинами понимаются такие, которые видны невооруженным глазом, но лишены заметной полости. Открытые трещины имеют заметное зияние. Они не перестают быть открытыми и в том случае, если заполнены каким либо посторонним материалом: осадочным, жильным или магматическим. По протяженности трещины чрезвычайно различны. Некоторые прослеживаются на протяжении всего нескольких сантиметров, другие протягиваются на десятки километров. Впрочем, очень протяженные разрывные нарушения редко остаются трещинами, т. е. разрывами без смещения. Обычно они выражены разрывными смещениями с заметной амплитудой перемещения крыльев. Наиболее распространены трещины протяженностью в метры и десятки метров. Они составляют повсеместно распространенную трещиноватость горных пород. В осадочных породах трещины большей частью являются внутрислойными, т. е. не выходящими за пределы одного слоя.
Многие из них рассекают слои перпендикулярно к напластованию, другие — наклонены к слою. Они прерываются там, где упираются в поверхность напластования, и поэтому их протяженность в направлении, пересекающем слой, меньше, чем вдоль слоя. Другие трещины являются секущими; они рассекают пачки слоев. По форме трещины бывают прямыми и изогнутыми или изломанными, а края их могут быть гладкими, отшлифованными или неровными и зазубренными. По положению в пространстве трещины могут быть охарактеризованы обычными элементами залегания — простиранием, падением и углом падения. По отношению к залеганию слоев трещины могут быть нормальными и наклонными к слою, а также параллельными слою. По отношению к простиранию линейных и брахискладок трещины могут быть продольными, поперечными и косыми. На округлых куполовидных формах могут быть выделены радиальные и концентрические трещины. Для интрузивных пород употребляется несколько иная классификация трещин по их положению внутри массива. Их обычно разделяют в зависимости от положения по отношению к ориентированным текстурам. Изложенная здесь классификация была разработана Г. Клоосом. Те трещины, которые расположены поперек линейно ориентированных текстур, называются поперечными и обозначаются буквой Q. Это трещины растяжения, обычно зияющие. Трещины, параллельные той же линейной текстуре и при