Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются в результате застывания магмы в недрах земли или на ее поверхности. В зависимости от условий, в которых происходило формирование магматических пород, выделяют:

- глубинные, или интрузивные породы, образовавшиеся при застывании магмы на глубине в толще земной коры;

- излившиеся, или эффузивные породы, образовавшиеся при застывании магмы излившейся на поверхность земли;

- жильные породы, образовавшиеся при застывании магмы в трещинах земной коры;

- вулканогенные породы, сформировавшиеся при накоплении на поверхности земли или на дне водных бассейнов продуктов вулканической деятельности.

Структура и текстура магматических пород.

Важнейшими характеристиками строения горных пород являются их структура и текстура. По агрегатному состоянию (степени кристалличности) у магматических пород различают структуры кристаллические, стекловатые и полукристаллические (совместное нахождение кристаллов и аморфного стекла). В зависимости от размера зерен (кристаллов) выделяют крупнозернистые (>5мм),

среднезернистые (5-1мм) и мелкозернистые (>1мм) структуры. По степени однородности зерен породы различают равномернозернистые и неравномернозернистые (порфировидные) структуры. Если составные части породы (зерна, кристаллы) различимы только в микроскоп, такая структура называется скрытокристаллической. Когда в основной мелкозернистой, скрытокристаллической или даже стекловатой массе наблюдаются отдельные крупные кристаллы- зерна, именуемые вкрапленниками, такая структура называется порфировой. Порфировая структура в большинстве случаев также может быть определена лишь под микроскопом.

Глубинные (интрузивные) породы формируются в недрах земли в условиях высокого давления, медленного и равномерного застывания магмы, что способствует последовательному выделению и кристаллизации всех минералов из расплава. Полная кристаллизация магмы приводит к образованию пород с полнокристаллической (яснокристаллической) структурой и массивной (плотной) текстурой.

Образование излившихся (эффузивных) пород происходит на поверхности Земли при природном давлении и температуре и соответственно быстром охлаждении и дегазации магматического расплава. В этих условиях магма не успевает кристаллизоваться и часто застывает в виде аморфного стекла. Образуются породы со скрытокристаллическим строением, при котором наличие мельчайшей зернистости обнаруживается под микроскопом. Нередко кристаллизация излившихся пород протекает в две фазы, разделенные как в отношении места, так и в отношении времени. На первом этапе, когда магма находится еще в недрах земли или только поднимается к ее поверхности, выкристаллизовываются отдельные минералы (вкрапленники). Остальная (основная) же масса застывает после излияния на поверхность и находясь в неблагоприятных для кристаллизации условиях образует скрытокристаллическое и стекловатое строение. Таким путем возникают породы с порфировой структурой.

Текстура излившихся пород бывает как плотной, так и пористой. Пористые текстуры образуются при выделении из остывающего расплава газообразных продуктов, вследствие чего в породе возникают поры и пустоты различных размеров от микроскопических до крупных каверн. Жильные породы образуются при кристаллизации магмы в трещинах ранее сформировавшихся пород и характеризуются полнокристаллическими структурами и плотной, однородной текстурой.

Вулканогенные породы, образующиеся при накоплении на континентах и в водных бассейнах продуктов вулканических извержений в условиях их быстрого охлаждения и интенсивного выделения газообразных компонент магмы, характеризуются, в основном, скрытокристаллической и стекловатой структурой, плотной и пористой текстурой.

Отдельность магматических пород

Уменьшение объема магмы вследствие ее остывания приводит к возникновению в породах тончайших трещин, которые разбивают массив на отдельные блоки (формы). В зависимости от системы расположения трещин различают отдельности: столбчатую (базальт), глыбовую (гранит), шаровую (диабаз) и др.

Классификация магматических пород

Магматические породы классифицируются по условиям образования

в земной коре и по химическому составу (табл.2). В основу классификации магматических пород по химическому составу положено содержание в них двуокиси кремния SiО2. По этому признаку выделяют ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы. Анализ минералогического состава магматических пород показал, что они состоят в основном из силикатов (87 %) и кварца (12 %), а на долю других соединений приходится 1%.

Внешним признаком (показателем) количества содержания SiO₂ в породе является ее окраска, обусловленная наличием темноцветных минералов (биотита, роговой обманки, авгита, оливина). Ультракислые породы почти не содержат темноцветных минералов и окраска их очень светлая. В составе кислых пород содержание темноцветных минералов достигает 10-25% (окраска пестрая с преобладанием светлой). В средних породах содержание темноцветных минералов доходит до 35% (окраска пестрая с преобладанием темной). В составе основных пород содержание темноцветных минералов достигает 50% (окраска темная).

Ультраосновные породы содержат только темноцветные минералы, и окраска отражает преобладающий минералогический состав: темно-зеленая - роговая обманка, черная-авгит, желтовато-зеленая - оливин.

Излившиеся породы делятся на палеотипные (более древние) и кайнотипных (более молодые).

Палеотипные породы отличаются от кайнотипных большей плотностью (текстура кайнотипных пород часто бывает пористой), крупные кристаллы в них, как правило, разрушены выветриванием, а цвет пород более темный, чем у кайнотипных.

Таблица 2

Классификация магматических пород

Формы залегания магматических пород

Глубинные породы залегают в виде батолитов - огромных массивов пород объемом в сотни км³(рис 2), расположенных на большой глубине в земной коре; штоков -ответвлений от батолитов; лакколитов (силлов) - грибообразных форм, образованных при внедрении магмы между слоями осадочных пород; жил - тел образованных при заполнении магмой ' трещин в земной коре и имеющих различную форму, направленность, протяженность (до сотен километров) при средней мощности 1-3 метра (жилы, имеющие вертикальную направленность, называются дайками).

Для излившихся пород характерными формами залегания являются купола, имеющие сводообразные формы; лавовые покровы, образовавшиеся в результате растекания магмы на поверхности земли, потоки, возникшие при застывании магмы, излившейся из вулканов.

Применение магматических пород в строительстве

Большинство магматических пород, обладая высокой прочностью и красивым внешним видом, могут широко использоваться в строительстве, как в виде полированного облицовочного камня, так и в виде груботесанного строительного камня. Для кладки стен и облицовки зданий используют туфы, диабазы, трахиты, а в полированном виде граниты, порфириты, лабрадориты, габбро. Для мощения улиц применяют диабаз, изготовления подводных опор мостов базальт. Базальт, диабаз, андезит находят применение в петрургии (каменное литье) для получения прочных огнеупорных, кислотоупорных и непроводящих электрический ток изделий. Дунит является сырьем для получения огнеупорного кирпича, из которого делают своды мартеновских и сталеплавильных печей. Трахит является ценной добавкой в цемент (придает ему водостойкость). В крупных глыбах магматические породы применяются для сооружения волноломов, фундаментов инженерных сооружений, а в виде щебня для возведения насыпей автомобильных и железных дорог, приготовления бетона.