Вселенная и солнечная система Общие сведения о вселенной 4 страница

В связи с действиями приливного трения скорость осевого вращения уменьшается. Это приводит к уменьшению сплюснуто­сти Земли. В результате в низких широтах должно преобладать водное пространство, в высоких — суша. Действительно, в эква­ториальных широтах преобладает океан. Северное и южное по­лушария построены различно. В северном полушарии в умерен­ных широтах преобладает суша, что можно объяснить притоком подкорового вещества от экватора. Это вызывает компенсацион­ное опускание в северной полярной области (к северу от 71° с. ш.), где господствует океан. К югу, в экваториальной обла­сти,— опускания; северные материки выклиниваются. В умерен­ных широтах южного полушария — сплошное водное пространст­во (максимум на 62° с. ш.). В южной полярной области — ком­пенсационное поднятие, а южнее 71° ю. ш.— суша.

Изучение планетарного рельефа приводит к выводу о зако­номерной связи между площадями материков (океанов), их средней высотой (глубиной), мощностью коры. Чем больше пло­щадь материка, тем он выше, тем мощнее кора. Чем больше оке­ан, тем он глубже и тем тоньше кора под ним.

Максимальная мощность земной коры наблюдается под гора­ми (60—70 км), минимальная — под океаном (5—10 км) и сред­ней величины — под равнинами, близкими по высоте к уровню моря (30—35 км).

Наблюдаемая закономерность объясняется изостазией1. Го­ры, сложенные легкими (плотность от 2,5 до 3,0 г/см3) порода­ми, имеют более мощную кору, а «корни» их опускаются в бо­лее тяжелые (3,0—3,5 г/см3) породы мантии. Под океанами — тонкая земная кора, покрытая водой; мантия подступает близко к поверхности, компенсирует-недостаток массы.

Вопрос и задания. 1. На контурной карте надпишите названия матери­ков и океанов, нанесите крайние точки материков. 2. Проанализируйте рис. 11_12 (распределение суши и воды под разными широтами и гипсографичес­кую кривую). 3. На какие формы подразделяется рельеф Земли по внешним признакам? 4. Объясните основные закономерности распределения планетар­ных форм рельефа.

^ Внутреннее строение Земли

Знания о строении Земли пока очень поверхностны: они по­лучены на основе косвенных доказательств о распределении плотности, давления, температуры.

Важнейшим физическим свойством Земли является ее плот- ностьи/Плотность, как известно, представляет отношение массы

к ее объему: Р — -^Объем Земли известен (1/=1,083ХЮ21 м3).

Нужно вычислить массу (М). Поступают следующим образом. С помощью крутильных весов определяют притяжение (П) Зем­ли (М). Затем в месте наблюдения помещают металлический шар определенной массы (М) и теми же весами определяют ве­личину.совместного притяжения Земли и шара. Разность второй и первой величин показывает притяжение (п) искусственного шара, масса которого известна. Затем решается пропорция: М\: м=И: и, или масса Земли во столько раз больше массы метал­лического шара (М), во сколько притяжение Земли (П) больше притяжения к искусственному шару (п).

Масса Земли (М) равна 5,98-1024 кг, тогда

п 5,98■ 1021 кг с со < ч

Р = — = 5,52 • Ю3 кг/м3

l,083-10ii мз

Многочисленные определения плотности горных пород, сла­гающих земную кору, показали, что средняя плотность их состав­ляет 2,7 ■ 103 кг/м3. Тогда очевидно, что плотность пород, слага­ющих внутренние слои Земли, значительно больше: плотность их должна увеличиваться к центру.

ОбщукУ картину распределения плотности пород внутри Зем­ли можно составить, наблюдая за сейсмическими волнами. При землетрясениях образуются три типа волн: 1) поверхностные,

имеющие небольшую скорость; 2) продольные, образующиеся в результате сжатия и растяжения вещества; 3) поперечные, свя­занные с изменением форм вещества (сдвига). Эти волны могут проходить только через твердое вещество; через жидкое и газо­образное они не проходят, а затухают.

Если бы Земля была однородным телом, то путь волны был бы прямолинеен, скорость была бы везде одинакова. В действи­тельности путь волны скачкообразен. Первая поверхность скач­ка находится на глубине в среднем около 60 км, здесь скорость продольных волн возрастает с 5 до 8 км/с. В следующем слое она постепенно увеличивается и на глубине 2900 км достигает 13 км/с, после чего резко падает до 8 км/с, а затем- к центру Зем­ли-медленно возрастает до 11 км/с. Поперечные волны глубже 2900 км не проникают, отражаются от этого слоя и приходят об­ратно..,

Резкое увеличение скоростей сейсмических волн на глубинах 60 и 2900 км отражает скачкообразное увеличение плотности ве­щества. Это дает основание выделять земную кору, мантию и ядро. Австрийский ученый Зюсс эти слои назвал Sial, Sima, Fro- mosima, предположив, что они состоят из этих элементов.

Земная кора отделена от нижележащей мантии поверхно­стью раздела Мохоровичича (мохо). В земной коре на суше выде­ляют три слоя — осадочный, гранитный, базальтовый; в океа­нах— два: осадочный и базальтовый. Породы земной коры бо­гаты кремнием и соединениями алюминия, поэтому Зюсс назвал этот-лглой-^н-аЬ-В состав земной коры входят в основном восемь элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, нат­рий, калий, магний.

Земная кора образовалась из слоя мантии в результате дли­тельных физико-химических процессов, а также гравитационной дифференциации. Осадочный слой возник позднее в результате накопления минеральных и органических остатков на дне морей.

Мантия состоит из окиси кремния, из окислов магния и желе­за (по Зюссу — Sima). Вещество мантии сильно сжато. На гра­нице ядра давление увеличивается до 13169-Ю5 гПа (1 300 000 атм). Предполагают, что температура мантии на глу­бине 100 км 500°, на глубине 500 км — 2000°, на границе ядра-— до 3800°С. Несмотря на высокую температуру, вещество мантии находится в твердом состоянии.

Мантия подразделяется на верхнюю и нижнюю, граница меж­ду ними проходит на глубине 900—1000 км от поверхности Земли. х

Вещество самого верхнего слоя мантии — acfei-юеферы (80— 200 км) —находится в размягченном, близком к расплавленному состоянию; оно сложено, предположительно, из пород, близких по составу к дунитам и перидотитам. Достаточно небольшого снижения давления, и вещество астеносферы расплавляется и переходит в магму, которая устремляется вверх.

Земное ядро занимает 16% объема и 34% массы Земли. Тем­пература в ядре достигает +4000°С. Вещество ядра находится под давлением более 35 455-105 гПа (3,5 млн. атм); при таком давлении оно переходит в металлическое состояние. Электрон­ные оболочки атомов нарушаются, и ядра оказываются раство­ренными в общей массе электронов. Вещество переходит в новое физическое состояние — сверхтвердое.

Химический состав ядра пока мало изучен. Одни ученые счи­тают, что внешнее ядро силикатное, а внутреннее — железное; другие — что ядро состоит из таких же элементов, что и мантия, только находятся они как бы в «металлизированном» состоянии, (см. стр. 69).

Вопросы и задания. 1. Назовите основные физические свойства Земли. На какой основе выделили внутренние сферы Земли? 2. Изобразите строение Земли. Как называется слой, отделяющий земную кору от мантии? Каковы его свойства?

Состав земной коры

Для установления состава земной коры ученые изучают ми­нералы и горные породы, выходящие на поверхность Земли, а также образцы из сверхглубоких скважин. В состав земной коры входят следующие элементы: кислород, кремний, алюминий, же­лезо, кальций, магний, натрий, калий, водород и др.

Данные показывают, что названные элементы составляют 99,48% состава земной коры. При этом кислород—.почти поло­вину земной коры, на долю кремния приходится более четверти общего состава. Алюминий, железо,, щелочные и щелочноземель­ные элементы дают вместе 22,53%, а на все остальные химиче­ские элементы таблицы Д. И. Менделеева приходится примерно 0,97% массы земной коры.

Минералы

Большинство элементов в земной коре образует химические соединения. Все самородные элементы, как однородные химиче­ские соединения, носят название минералов. Они образуются в земной коре или на ее поверхности в результате физико-химиче- ских процессов.

В настоящее время известно около 2000 минералов, а число их разновидностей доходит до 4000. Минералы могут быть в твердом, жидком (вода) и газообразном состоянии (сероводо­род, метан). Изучением химического состава минералов, особен­ностей их структур, физических свойств, условий происхождения занимается наука минералогия.

Большинство известных твердых минералов находится в кри­сталлическом состоянии и лишь незначительная их часть — в аморфном.

Минералы, находящиеся в кристаллическом состоянии, чаще

Заказ 34
встречаются в виде агрегатов (скоплений зерен) неправильной формы и реже —в виде правильных многогранников-кристаллов. Отдельные кристаллы достигают больших размеров. В 1969 г. близ Житомира найден кристалл топаза весом 117 кг.

Кристалл ограничен плоскостями, называемыми гранями. Ли­нии, образующиеся от пересечения гранен, называются ребрами. Точки пересечения ребер называются вершинами кристалла. На­пример, у кубического кристалла пирита 6 граней, 12 ребер и 8 вершин.

Взаимное расположение граней, связанное с внутренней структурой данного вещества, остается постоянным. Это позво­ляет при помощи специальных приборов определить минералы по мельчайшим кристаллам.

Свойства минералов. Основными физическими свойствами ми­нералов являются форма, цвет в куске и порошке, блеск, твер­дость, спайность, излом, прозрачность, удельный вес. Для неко­торых характерны еще особые, специфические свойства. Напри­мер, для серы — способность гореть голубоватым пламенем, для кремния — появление искры при ударе о другой кусок или на­пильник, для магнетита — способность притягивать тонкую иг­лу и т. д.

Форма минерала зависит от его внутреннего строения и ус­ловий образования. Свободно растущий минерал имеет обычно ярко выраженную кристаллическую форму. Чаще минералы встречаются в виде кристаллических агрегатов, сростков. Крис­таллические агрегаты — скопления минеральных зерен различ­ной формы.

В природе иногда минералы встречаются и в других агрегат­ных состояниях: в виде друз, конкреций, натечных форм. Дру­зы (щетки)—у кварца, флюорита. Конкреции — шаровидные стяжения с радиально-лучистым сложением у фосфоритов, халь­копиритов. Натечные формы образуются при медленном обвола­кивании минеральными веществами каких-либо поверхностей (в пещерах — сталактиты, сталагмиты).

Твердость — способность минерала противостоять внешнему механическому воздействию. Ф. Моос предложил метод опреде­ления твердости минералов царапанием его другими минерала­ми— эталонами. Приводим шкалу твердости; 1—тальк, 2 — гипс, 3—-кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — ллмаз.

Спайность — способность кристаллов раскалываться по па­раллельным плоскостям. Она тесно связана со строением крис­таллической решетки минерала и проявляется в направлениях, параллельных наименьшей силе сцепления между отдельными атомами. Есть минералы, обладающие спайностью в одном на­правлении (слюда), в двух (ортоклаз), в трех (кальцит, гале­нит, галит), в четырех (флюорит). В тех случаях, когда плоско­сти спайности микроскопически обнаружить не удается, говорят
об изломе. Излом различают раковистый (вид поверхности, по­хожий на раковины,— кремень, сера), занозистый (у минералов, имеющих длинностолбчатое строение,— роговая обманка), зем­листый (имеет шероховатую поверхность — каолин), неровный (в виде неопределенно выраженных поверхностей — апатит).

Описание некоторых минералов

Дадим краткую характеристику наиболее распространенных и важных минералов.

Самородные элементы. В этот класс входят минералы, состо­ящие из одного химического элемента. В самородном виде встре­чаются графит (углерод), сера, золото, платина, серебро, медь, палладий и др.

Графит (С) встречается чаще в виде мелкочешуйчатых аг­регатов, реже в виде мелких таблитчатых шестиугольных крис­таллов. Спайность в одном направлении, листочки толстые, лег­ко ломающиеся. Твердость—1, удельный вес-—2,2. Цвет тем- но-серый до черного, черта темно-серая до черной, блестящая. Блеск металловидный, реже матовый. На ощупь жирный, пач­кает руки, на бумаге оставляет черту. Образуется при воздейст­вии магмы на карбонатные породы, а также благодаря диссо­циации СаСОз и миграции органического вещества. Использует­ся графит главным образом для изготовления карандашей, электродов, огнеупоров. В СССР месторождения графита извест­ны в бассейне реки Енисей, в Тункинских Гольцах (Восточный Саян), Причерноморье (Украина) и в Каракалпакской АССР.

Сульфиды. К ним относится свыше 300 минералов. Мно­гие из этих-минералов имеют большое практическое значение как важнейшие руды на свинец (галенит — PbS), цинк (сфале­рит— ZnS), ртуть (киноварь — HgS). Происхождение сульфи­дов связано главным образом с горячими водными растворами (гидротермальное).

Пирит (FeS2). Мелкие кристаллы его встречаются довольно часто и имеют форму куба, на гранях которого заметна парал­лельная им штриховка. Кристаллы пирита непрозрачны, черта зеленовато-черная, блеск металлический. Спайность весьма не­совершенная, излом неровный, твердость — 6,0, удельный вес — 5. Пирит может быть метаморфического, магматического и гид­ротермального происхождения. Используется для получения серной кислоты, а огарки — в качестве железной, руды. Место­рождения: Кавказ, Урал.

Галоидные соединения. К этому классу относятся ми­нералы, являющиеся солями галоидно-водородных кислот (НС1, HF, НВг). Наибольшее распространение из них имеют соедине­ния соляной кислоты. Они легкорастворимы, обладают невысо­кой твердостью и светлой окраской.

4;

Галит (каменная соль — NaCl)—самый распространенный минерал этого класса. Встречается в виде кристаллических аг­
регатов, реже — отдельных кристаллов кубической формы. Бес­цветный или белый. Черта белая, блеск стеклянный. Спайность совершенная в трех направлениях, параллельных граням куба. Твердость — 2. Прозрачный или просвечивает. Удельный вес — 2,15. Хрупкий, легкорастворим в воде. На вкус соленый. Залега­ет в виде пластов среди других осадочных горных пород. Используется в пищевой и "химической промышленности. Галит осаждается на дне соленых озер. Месторождения: Урал, Украина, Белоруссия, Туркмения.

Сильвин (К.С1) образуется в тех же условиях, что и галит. Отличительным признаком его является горько-соленый вкус, более яркая красно-синяя окраска. Ценное сырье для калийных удобрений, производства мыла, взрывчатых веществ, очистки тканей. Месторождения: Урал (Соликамск), Туркмения, Казах­стан, Белоруссия и Западная Украина.

Окислы и гидроокислы. К-этому классу относятся ми­нералы, представляющие соединения различных элементов с кислородом или гидроксильной группой. По количеству минера­лов он стоит на одном из первых мест, составляя 17% массы ли­тосферы.

Класс делится на две группы. В первую группу входят окис­лы и гидроокислы кремния, во вторую — окислы и гидроокислы металлов (железа, марганца, хрома, алюминия). Эта группа яв­ляется важным сырьем для получения металлов. Многие мине­ралы этого класса образуются за счет окисления.

Кварц (Si02) часто относят к силикатам, так как его струк­турная решетка такая же, как и у всех силикатов. На долю кварца приходится более 12% массы всей земной коры. Встре­чается он в виде зернистых агрегатов в форме шестигранной призмы, реже образует хорошие кристаллы и их сростки. Крис­таллы кварца могут достигать больших размеров (до метра). Грани призмы часто покрыты тонкой поперечной штриховкой. "Цвет их разнообразен. Бесцветная прозрачная разновидность кварца называется горным хрусталем, сероватая — дымчатым кварцем, фиолетовая — аметистом, черная — морионом. Широко распространен молочно-белый кварц. Блеск на гранях кристал­ла стеклянный, на изломе жирный. Спайность весьма несовер­шенная. Излом раковистый или неровный. Твердость — 7, удель­ный вес — 2,6. Растворяется только во фтористо-водородной кис­лоте. Кварц выделяется из застывшей магмы, из горячих раст­воров, а также образуется при пегматитовых и метаморфиче­ских процессах*

Кварц применяется в радиотехнике, медицине, оптике, юве­лирном деле. Кварцевые пески используются для получения стекла. Месторождения: Урал, Памир, Алдан.

Гематит (железный блеск — РегОз) встречается в виде мел­кокристаллических, чешуйчатых скоплений и желваков. Цвет от железно-черного до темно-красного. Цвет черты красновато-бу­рый, вишнево-красный. Блеск металлический, матовый. Твер­дость— 5,5 — 6. Спайность несовершенная, излом раковистый, непрозрачен. Удельный вес — 5,2. Образуется при гидротермаль­ных, метаморфических процессах. Гематит — руда на железо. Месторождения: Курская и Белгородская области, Кривой Рог.

Магнетит (магнитный железняк — ГеО-РегОз) встречается в виде зернистых масс, реже в виде правильных восьмигранников, включенных в породу. Цвет железно-черный, черта черная, блеск металлический. Твердость — 5,5—6,0. Удельный вес — 5—5,5. Магнетит притягивает стальную иглу, изменяет положение маг­нитной стрелки. Образуется при застывании магмы основного с-остава из горячих растворов и при процессах метаморфизации. Является важнейшей рудой на железо. Месторождения: Урал, Алтай, Южная Якутия, Курская и Кустанайская области.

Карбонаты. Минералы этого класса — соли угольной кис­лоты. Карбонаты составляют 1,7% массы земной коры. Многие из них являются породообразующими минералами осадочных и метаморфических пород, денными рудами на железо, цинк, сви­нец, медь.

Кальцит (известковый шпат — СаСОз) — наиболее распрост­раненный минерал класса карбонатов. Слагает целиком такие породы, как известняки, мел и мрамор. Встречается в виде друз, отдельных кристаллов и зернистых агрегатов. Осаждается из поверхностных и подземных вод, горячих растворов, образуется при процессе метаморфизма. Кальцит — бесцветный, белый с примесями минерал, может быть окрашен в желтые, серые, ро­зовые, голубоватые тона. Бесцветная, прозрачная, обладающая свойством. двойного лучепреломления разновидность кварцита называется исландским,шпатом. Цвет черты белый, блеск стек­лянный. Спайность совершенная в трех направлениях, парал­лельных граням куба. Твердость — 3. Прозрачный или просве­чивающий. Удельный вес — 2,6. Бурно реагирует с соляной кис­лотой в куске. При нагревании из кальцита выделяется- углекис­лый газ и остается окись кальция СаО, известная под названием негашеной извести. Прибавление воды переводит последнюю в гашеную Са(ОН)2. Кальцит широко используется в строительст­ве, в-химической (получение соды) и металлургической (в каче­стве флюса) промышленности.

Фосфаты. Наибольшее практическое значение имеют апа­тит и его разновидность фосфорит, которые служат сырьем для производства фосфатных удобрений.

Апатит Ca5(F или С1)[РО^з встречается в виде мелкозернис­тых масс, реже в виде отдельных кристаллов, имеющих форму шестигранных призм. Размеры кристаллов от микроскопических до огромных (весом до 50 кг). Цвет белый, черный, бледно-зе­леный, зеленовато-голубой, желтоватый. Черта светлая. Спай­ность несовершенная. Излом неровный' Твердость — 5, удель­ный вес — 3,5. Образуется чаще магматическим путем при внед­рении щелочных магм. Применяется как сырье для получения фосфора и фосфорных удобрений. Месторождения: Хибины, хре­бет Каратау, Прибайкалье.

Фосфорит Cas[Р04]3(FC1) встречается в виде плотных жел­ваков в осадочных толщах, в виде конкреций, а иногда гнезд и пластов среди известняков.

Сульфаты. Минералы этого класса являются породообра­зующими для осадочных пород. На долю сульфатов приходится 0,1% всей массы земной коры. Образуются в основном в резуль­тате.осаждения солей серной кислоты в лагунах и озерах при окислении сульфидов. Это светлые, мягкие, легкие минералы, среди которых различают водные (мирабилит, гипс), безводные (ангидрит, барит) и содержащие гидроокнсел (алунит).

Гипс CAS04-2H20 встречается в виде хорошо выраженных толсто- и тонкотаблитчатых кристаллов, листовых, чешуйчатых и зернистых агрегатов. Гипс столбчатого строения носит назва­ние селенита, а мелкозернистые разности — алебастра. Он может быть бесцветным, белым. Примесями окрашивается в желтые, сероватые, голубоватые тона. Листочки тонкие, хрупкие. Твер­дость гипса — 2, легко чертится ногтем. Блеск стеклянный, у се­ленита шелковистый. Удельный вес — 2,3. При нагревании не­сколько выше 100° гипс теряет сначала одну молекулу воды, при дальнейшем повышении температуры — вторую. Гипс, потеряв­ший одну молекулу воды, размалывается в муку, которая при прибавлении к ней воды превращается в тестообразную массу и затвердевает. Поэтому он широко применяется в медицине и архитектуре, а также в химической и бумажной промышленности. Месторождения: Западный Урал, Центр европейской части СССР, Северный Кавказ.

Силикаты и алюмосиликат ы. К этому классу отно­сятся соли кремниевых и алюмокремниевых кислот. Они состав­ляют около трети всех известковых минералов. В весовом отно­шении на долю силикатов приходится свыше 75% массы земной коры. Они входят в состав магматических, осадочных и метамор­фических пород.

Ортоклаз KtAlSisOs] встречается в виде зернистых масс и кристаллов таблитчатой формы, размеры — от долей.миллимет­ра до нескольких метров. Цвет белый, светло-серый, темно-крас­ный; спайность в двух направлениях. Твердость — 6, блеск стек­лянный, удельный вес — 2,6. Образуется при магматических, ме­таморфических, осадочных процессах. У ортоклаза много разно­видностей: санидин — бесцветная разновидность ортоклаза, аду­ляр водопрозрачный (нежно-голубая его разновидность названа лунным камнем), микроклин (разновидность его — амазонит — имеет голубовато-зеленый цвет). Ортоклаз применяется в кера­мической и стекольной промышленности (калиево-натриевые шпаты), лунный камень и амазонит — в ювелирном деле. Место­рождения: Карелия, Урал, Казахстан, Забайкалье (амазонит).

Слюды, тальк, глауконит, хлорит, серпентин имеют тонко­листовое строение. Среди слюд особенно широко распростране­ны мусковит и биотит.

Мусковит бесцветный, слабо-желтый.. Прозрачен, блеск стек­лянный. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Твердость — 2—3. Удельный вес ■— 2,7. Образуется при магмати­ческих, метаморфических процессах. Применяется в электропро­мышленности, приборостроении. Месторождения: Карелия, Ир­кутская область.

Биотит бурый, черный.

Вопросы и задания. 1. Назовите основные элементы, входящие в состав земной коры. 2. Что такое минералы? Укажите основные элементы кристаллов.

Каковы физические свойства минералов? Расскажите о них. 4. Соберите коллекцию минералов, распределите их по составу.

Общие сведения о горных породах

Горные породы состоят из агрегатов нескольких минералов и реже — из скопления бесконечного числа зерен одного мине­рала. Породы, состоящие из одного минерала, называются моно­минеральными (кварцит из кварца), из нескольких минералов — полиминеральными (гранит из кварца, полевого шпата, •слюды). Каждая горная порода образуется в строго определен­ных физико-химических условиях.

Для точного наименования породы необходимо изучать не только ее минералогический состав, но структуру и текстуру.

Структура — это совокупность признаков строения поро­ды, т. е. степень кристалличности, форма, размеры минеральных.зерен.

Текстура —сложение породы, т. е. взаимное расположение слагающих ее минералов (массивная, слоистая).

По условиям образования горные породы делятся на три.класса:

магматические, образующиеся при застывании магмы;

осадочные, образующиеся на поверхности Земли в ре­зультате разрушения пород, жизнедеятельности организмов и отложения их остатков;

метаморфические, образующиеся из магматических и оса­дочных пород при взаимодействии высоких температур и дав­ления.

Магматические горные породы. Магма — это природный силикатный, насыщенный газами расплав, который ха­рактерен для нижних слоев литосферы. Магма находится в пере­гретом состоянии. Огромное давление удерживает вещество ее в пластическом состоянии. Как только в силу каких-либо причин давление-в литосфере ослабевает, перегретая магма с необычной быстротой переходит в жидкое состояние. При этом объем маг­мы увеличивается и магма с огромной силой вдавливается в верхние слои земной коры. В тех случаях, когда расплавленная магма выливается на поверхность, она быстро застывает. В ре­зультате быстрого остывания образуется сплошная или пузыр­чатая довольно однообразная масса, похожая на шлак. Такие породы называются эффузивными или излившимися, например липариты, андезиты, трахиты, базальты. Расплавленная магма часто не достигает земной поверхности и застывает в толще зем­ной коры на разных-глубинах. Ее остывание на глубине протека­ет очень медленно и чаще всего при большом давлении. В этих условиях происходит образование кристаллов различных мине­ралов, что придает породе зернистое, кристаллическое строение. Эти породы называются интрузивными или глубинными (гра­нит, диорит, сиенит).

Бывают случаи, когда магма застывает в трещинах верхней части земной коры и образует так называемые жилы. Остыва­ние по трещинам идет хотя и медленнее, чем на поверхности, но все же быстрее, чем на больших глубинах. Давление здесь та^- же меньше, чем на больших глубинах. В результате получаются породы, частично напоминающие глубинные, частично изливши­еся. Эти породы называются жильными.

По степени содержания Si02 горные породы подразделяются на кислые и основные.

В тех случаях, когда окиси кремния содержится свыше 65%, породы кислые (граниты); при содержании 50—65%—средние, (сиениты). Они отличаются более низкими точками плавления "(1000° и ниже) и меньшим удельным весом (около 2,6). Если окиси кремния содержится меньше 55%, породы относятся к ос­новным. Точка плавления основных пород выше (1200—1500°), удельный вес больше (от 2,8 до 3), чем у кислых. Кислые поро­ды: граниты — глубинные и липариты — излившиеся. Основные породы: габбро, дуниты (глубинные) и базальты — излившиеся.

Одной из наиболее распространенных кислых магматических пород является гранит (удельный вес — 2,6). Он имеет ясно вы­раженную кристаллическую структуру, состоящую из полевого шпата, кварца и цветных минералов (слюды, роговой обманки

и др.)-

Граниты по величине зерен делятся на крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые. Преобладающая окраска — серая, розовая и красная. Аналог гранита — эффузивная порода липарит.

Гранит широко применяется в строительстве. Он, как и дру­гие породы, разрушается. При разрушении гранита образуются матрацевидные отдельности.

Габбро (удельный вес — 3,0) — основная магматическая по­рода. Габбро почти не содержит кварца и состоит главным обра­зом из полевых шпатов (преимущественно лабрадоров). Преоб­ладающие цвета — черный, темный, зеленоватый.

Г'аббро, как и гранит, хорошо полируется. Он прочнее и кра­сивее гранита. Аналог его — эффузивная порода базальт.

Базальт (удельный вес — 3,0)—типично излившаяся ос­новная магматическая порода черного цвета, плотная, иногда мелкокристаллическая. В состав базальта входят мелкие крис­таллики полевого шпата, авгита, оливина. Базальт хорошо обра­батывается и является прекрасным строительным материалом. Встречается в виде застывших потоков, покровов, жил и купо­лов. Для базальта характерны столбчатые отдельности.

Андезиты также излившиеся породы, но из магм, содержа­щих меньшее количество окиси кремния. Кислотоупорная поро­да, применяется в строительном деле- и химической промышлен­ности.

Трахиты — излившиеся горные породы, образовавшиеся из средних магм. Цвет светло-серый. Эта порода—-хороший строи­тельный материал.

Вулканический туф — сцементированные рыхлые вулканиче­ские породы, выбрасываемые вулканом во время извержения. Туф — легкий строительный материал, хорошо обрабатывается, является плохим проводником тепла.

Осадочные горные породы. Глубинные слои литосферы состо­ят из магматических пород, поверхностные — на 75% из осадоч­ных. Мощность осадочных пород, колеблется от нескольких мет­ров до 10—15 км. Они образовались на поверхности Земли в ре­зультате накопления минеральных масс из разрушенных магма­тических и метаморфических пород. Условия образования на­кладывают отпечаток на облик осадочных пород: в одних случа­ях они состоят из обломков ранее, разрушенных пород; в дру­гих— из скопления органических остатков; в третьих-—из-крис- таллических зерен, выпавших из растворов.

Для большинства осадочных пород характерна слоистая текстура — результат длительного накопления осадков.

Отдельные слои отличаются друг от друга составом и вели­чиной минеральных зерен, окраской, плотностью сложения.

Осадочные горные породы по происхождению делятся на три группы: обломочные, образовавшиеся в результате механическо­го разрушения ранее существовавших горных пород, переноса об­ломков и накопления их; химические, образовавшиеся в резуль­тате выпадения осадков из растворов; органогенные, образовав­шиеся в результате жизнедеятельности организмов и скопления их отмерших частей.

Осадочные породы могут быть смешанного происхождения — химического и органического, такие породы называются биохи­мическими.

Обломочные породы подразделяются на крупнообломочные, состоящие из обломков диаметром от 2 мм до нескольких мет­ров; глыбы — скопление угловатых обломков размером свыше 100 мм в поперечнике; щебень — скопление угловатых обломков размером от 100 до 10 мм в поперечнике; дресва — скопление угловатых обломков размером от 10 до 20 мм в поперечнике; валунник — скопление валунов-окатанных обломков диаметром более 100 мм; галечник — скопление галек диаметром от 100 до 10 мм; гравий — скопление галек диаметром от 10 до 2 мм; брек­чия— крупнообломочная порода, состоящая из сцементирован­ных остроугольных обломков (глыб, щебня, дресвы); конгломе­рат—крупнообломочная порода, состоящая из сцементирован­ных окатанных обломков (галек, гравия, валунов).

Дата добавления: 2015-10-21