книги / Общая геология

62 Элементы минералогии, петрографии и тектоники

ствуясь цветом породы, можно дать ее приблизительное опре­ деление.

Кислые породы, как уже указывалось, обладают обычно очень светлой окраской. Среди средних пород степень темной окрашенности заметно увеличивается слева направо (трахит, например, заметно светлее андезита). Базальт и ультраосновные

породы устанавливают название ее, а из анализа структурных признаков — ее происхождение (интрузивное или эффузивное). Если порода оказывается эффузивной, устанавливают ее палеоили кайнотипность.

Если порода внешне имеет свежий облик, можно считать ее кайнотипной. Если же в породе полевые шпаты оказываются частично замещенными серицитом и эпидотом, а по вулканиче­ скому стеклу развивается хлорит, придающий породе зеленый оттенок, это указывает на ее палеотипность.

В таблицу не включены такие породы, как пегматит, аплит, обсидиан, пемза, вулканический пепел, вулканические туфы и брекчии. Пегматит и аплит являются интрузивными породами, залегающими в жилах.

гипабиссальным породам. Состоят из кварца (45—55%), орто­ клаза (45—55%), биотита (0—10%) и мусковита. Окраска породы; светлая. Крупные кристаллы кварца и ортоклаза прорастают друг друга. В виде разностей этих пород можно указать на пись­ менный гранит, или еврейский камень, который состоит из боль­

Это происходит в результате одновременной кристаллизации: кварца и ортоклаза (явление эвтектики), отличающей пегматиты от остальных глубинных пород, где минералы выпадают последо­ вательно от основных к кислым (кварц выпадает последним). С пегматитами часто связаны минералы, содержащие фтор, бор, хлор, редкие земли и другие элементы.

Пегматиты обычно залегают в жилах и часто включают оловян­ ный камень, слюды, драгоценные камни, радиоактивные минералы.

А п л и т ы. Породы, состоящие из кварца, ортоклаза и плагиоклаза. Цветные минералы отсутствуют. Цвет белый, желто­ ватый или розовый. Структура мелкоравномернозернистая. Поро­ да обычно очень плотная и нередко сахаровидная.

О б с и д и а н ы. Безводные вулканические стекла. Стекло­ ватые с порфировыми вкраплениями однородные породы, обла-

даницие раковистым изломом, стеклянным блеском и различной, окраской, иногда черной.

Чаще встречаются кислые обсидианы, аналоги липаритов, но имеются также аналоги андезитов, базальтов, трахитов и других излившихся пород.

П е м з а . Легкая, чрезвычайно пористая порода белого или серого цвета, состоящая из вулканического стекла. По внешнему виду представляет собой пенистую массу, пронизанную тончай­ шими канальцами. Образуется при застывании бурно вскипаю­ щей богатой газами и парами лавы.

Пемза благодаря большой пористости очень легкая. Удельный вес ее нередко меньше единицы; в этих случаях она может плавать на воде.

Пемза обычно образуется при подводных вулканических извержениях.

В у л к а н и ч е с к и й п е п е л . Наиболее размельченная взрывами лава. Большей частью это вулканическое стекло в мел­ ких обломках самой неправильной формы, с небольшим количе­ ством обломков и кристаллов различных минералов. Имеет чаще всего белую и светло-серую окраску. Очень легок и далеко разно­ сится ветрами. При извержениях Везувия пепел иногда достигал

жался в верхних слоях атмосферы и был причиной характерных красных зорь в Европе.

Вулканический пепел — одна из причин больших несчастий при извержениях. Ложась вблизи вулканов довольно толстым слоем, он губит сады, поля, растительность, засыпает улицы; выделяя газы, несет гибель людям и животным.

Попадая на море вместе с другими морскими осадками (обло­ мочными и органическими), пепел оседает на дно. В этих случаях образуются толщи вулканических пеплов с включениями раковин

состоящие из вулканического пепла, обломков застывшей лавы, как мелких (вулканического песка), так и более крупных (лапиллей и вулканических бомб), смешанных с обломочным материалом. Толщи подобных образований представляют собой плотные и. часто твердые породы. В них тоже могут находиться ископаемые*

. остатки животных и растительных организмов.

§ 2. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Осадочные породы по способу образования можно разделить, на четыре группы: 1) обломочные; 2) органического происхожде­ ния, или органогенные; 3) химического происхождения и 4) сме­ шанного происхождения.

64 Элементы минералогии, петрографии и тектоники

Обломочные породы

О б л о м о ч н ы м и называются породы, которые произошли из осадков, представляющих собой механические продукты раз­ рушения ранее существовавших пород.

Обломочные породы можно подразделить на грубообломочные (псефиты), песчаные (псаммиты), мелкоземистые (алевриты) и глинистые (пелиты).

Г р у б о о б л о м о ч н ы м и п о р о д а м и (псефитами) на­ зываются породы, которые состоят из отчетливо видимых нево­ оруженным глазом рыхлых или сцементированных обломков горных пород и минералов (главным образом кварца или его разновидностей) размером более 2 мм в поперечнике. Среди грубообломочных пород различаются рыхлые и цементированные породы, которые в свою очередь различаются по характеру облом­ ков (угловатые или окатанные) и по их размерам.

(1 см — 2 мм). Рыхлые окатанные породы делятся на в а л у н ы (больше 10 см в поперечнике), г а л е ч н и к и (10—1 см), г р а ­ в и й (1 см — 2 мм).

Сцементированные скопления угловатых обломков называются

нистыми (цемент из БЮг или SiOa • /гЫгО), известковыми (цемент из СаСОз), железистыми (цемент из FC2Q3 • гаНгО или FeGCh), глинистыми (цемент из глинистого вещества).

При описании брекчий и конгломератов обращают внимание на то, из каких пород и минералов состоят обломки, на размер их, степень угловатости, окатанности, состав цемента и т. д.

Органические остатки (фауна и флора), находимые в цементе, могут характеризовать геологическое время образования брекчии и конгломерата. Органические остатки, встречающиеся в самих обломках, характеризуют геологическое время образования тех пород, в результате разрушения которых образовалась данная брекчия или данный конгломерат.

В геологической литературе нередко встречается термин «агломерат». Под ним понимаются рыхлые скопления различных обломков минералов и пород, не соединенных между собой це­ ментом.

П е с ч а н ы м и п о р о д а м и (псаммитами) называются породы, которые состоят из обломков минералов или горных пород размером 2—0,1 мм в поперечнике. Такие обломки видимы невооруженным глазом или в лупу. Среди песчаных пород раз­ личаются рыхлые и сцементированные породы. К рыхлым поро­ дам относятся пески.

66 Элементы минералогии, петрографии и тектоники

пористая. Эти поры нередко видны даже невооруженным глазом. Лёсс почти всегда содержит углекислый кальций, а потому бурно

впоперечнике), но и тем, что частицы глинистых пород, как правило, не представляют собой механических обломков породо­ образующих минералов, а являются новообразованиями, хими­ чески существенно отличными от тех минералов, в результате разрушения которых они образовались. Многие из них находятся

вколлоидном состоянии.

Глины при смачивании водой образуют пластичные массы.

При растирании влажной глины пальцами не ощущается шерохо­ ватости. Уд. вес глин около 2,5. При прикидывании на руке даже сухая глина производит впечатление породы «нелегкой». Цвет глин бывает разный: красный, бурый, желтый, синеватый, зелено-серый, серый, черный.

Некоторые глины содержат заметное количество углекислого кальция (мергелистые и известковистые глины), серного колче­ дана, углистого вещества и битумов (битуминозные глины), гипса, ангидрита, галита (гипсоносные и соленосные глины).

ит. д.

Ар г и л л и т ы — твердые плотные, сцементированные крем­

неземом глинистые породы. Они поддаются царапанью ножом,

Глинистые сланцы со значительным количеством обугленных растительных остатков называются углистыми сланцами. Глини­ стые сланцы, содержащие значительное количество битуминозного вещества, приобретают способность гореть. Они называются горючими или битуминозными сланцами.

Углистые и горючие сланцы менее тверды, чем другие глинистые сланцы. Поэтому они близки к сланцеватым гли­ нам.

68 Элементы минералогии, петрографии и тектоники

Углеводородные соединения, или битумы, в каустобиолитах образуются в результате преобразования белковых и жировых частей растений и животных, главным образом беспозвоночных.

К каустобиолитам относятся торфы, ископаемые угли (бурые угли, каменные угли), антрациты, горючие (битуминозные) слан­

окончательно еще распавшихся растительных остатков. В высу­ шенном состоянии большинство торфов имеет уд. вес меньше 0,5.

порода бурого или смоляно-черного цвета, пачкающая руки, дающая бурую черту. Водный раствор едких щелочей окраши­ вается бурым углем в бурый цвет. Уд. вес 0,8—1,8. Уд. вес зави­ сит от глинистых и других примесей. Эти примеси обусловливают зольность угля.

К а м е н н ы й у г о л ь — плотная, в большинстве случаев слоистая порода черного цвета с жирным или смолистым блеском, пачкающая руки, дающая матовую черную черту. Уд. вес 1,2— 1,5. Твердость 2—3. Каменные угли окрашивают раствор едкой щелочи лишь при кипячении.

А н т р а ц и т — плотная, черная, с сильным металлическим блеском порода, не пачкающая рук, содержащая до 97% угле­ рода. Дает черную черту. Уд. вес 1,4—1,8. Твердость около 3. С растворами щелочей не реагирует. Эту породу можно считать

Они бурого и светлого цвета. Похожи на глинистые сланцы. При резании ножом способны давать стружку. В сухом виде загораются от спички и испускают дым с характерным запахом.

Н е ф т ь . Жидкое битуминозное вещество, представляющее собой смесь углеводородов.

А с ф а л ь т . Плотное буровато-черное битуминозное веще­ ство, обладающее сильным смолистым блеском и крупноракови­ стым изломом. Имеет сильный смолистый запах. Легко плавится и загорается. Уд. вес 1,2—1,4. Твердость 2.

Породы химического происхождения

К породам химического происхождения относятся породы, которые образовались в результате выпадения солей из водных растворов или в результате химических реакций, происходящих в земной коре.

Эти породы можно разбить на следующие группы: карбонат­ ные, кремнистые, железистые, галоидные соли, сернокислые соли.

К а р б о н а т н ы е п о р о д ы

Сюда относятся известняки химического происхождения, оолитовые известняки, известковые туфы, или травертины, доло­

лого кальция, отложившегося в результате выпадения из водных растворов, не содержащие органических остатков. Часто они -имеют кристаллическое строение. Бурно вскипают от соляной кислоты. Нередко в этих известняках часть углекислого кальция бывает замещена кремнеземом. В этом случае известняки назы­ ваются кремнистыми. В окремнелых известняках твердость зна­ чительно выше, чем в обычных известняках, твердость которых около 3—3,5.

Окремнелые части известняков обычно приобретают бурую окраску.

Цвет известняков химического происхождения белый, серый и от примесей солей железа — бурый, розово-бурый п т. д. Отли­ чить известняки химического происхождения от известняков

нием. Вся порода состоит из концентрически скорлуповатых шариков-оолитов. По своему внешнему виду порода напоминает зернистую икру, а при значительных размерах оолитов — горох. В зависимости от величины оолитовых зерен оолитовые извест­

в себе раковины наземных организмов, отпечатки листьев и веток растений. Известковые туфы образуются только на континентах. По своему происхождению к ним близки натечные корки, свое­ образные колонны в известняковых пещерах (сталактиты и сталаг­ миты) .

Д о л о м и т ы . Химический состав СаСОз • MgCOe. Имеют твердость 3,5—4. Вскипают лишь с подогретой соляной кислотой; с холодной соляной кислотой доломит вскипает лишь в по­ рошке.

Имеются доломиты зернистые и кристаллические. Доломиты образуются в природе различными способами, в частности из известняков путем постепенного замещения молекул СаСОз молекулами MgCOe. Это замещение может происходить иногда вследствие химического действия на СаСОз хлорида маг­ ния.

70 Элементы минералогии, петрографии и тектоники

К р е м н и с т ы е п о р о д ы

Кэтой группе пород химического происхождения относятся кремнистые туфы.

Кр е м н и с т ы е т у ф ы . Твердые, иногда пористые массы различной окраски светлых тонов. Образуются путем выпадения аморфного кремнезема из воды горячих источников. К кремни­ стым туфам относятся и осадки периодически фонтанирующих горячих источников (гейзеров), получившие наименование гей­ зеритов.

состоят из шариков бурого и красного железняка концентриче- ски-скорлуповатого строения. Б о б о в а я р у д а состоит из шарикообразных скоплений бурого железняка с примесью гли­

порода белого, серого, желтоватого цвета. Имеет соленый вкус. Твердость 2. Легко растворима в воде. Порода кристаллического строения.

С и л ь в и н . Химический состав КС1. Горная порода белого, серого, желтоватого, голубого или желто-красного цвета. Имеет горько-соленый вкус. Растворим в воде. Имеет зернистое строение.

ная в светлые цвета с голубовато-серыми оттенками. Твердость

По своему строению бывает листоватый, волокнистый (селенит), зернистый. Окраска гипса белая, желтоватая, иногда он бывает бесцветным и прозрачным.

Породы смешанного происхождения

К осадочным горным породам смешанного происхождения относятся породы, которые сложены частью из обломочного материала и частью из органического, или из обломочного

гели, глинистые известняки, песчаные известняки, опоки.

М е р г е л и . Это сильно уплотненные и обогащенные угле­ кислым кальцием глины. Они хорошо-вскипают от соляной кис­ лоты, образуя мутную пену, оставляющую на породе после окон­ чания реакции грязное пятно. Мергели имеют тонкозернистое строение, обычно они слоистые. Дают ровные изломы. Мергели содержат 20—80% СаСОз. При меньшем содержании СаСОз порода называется известковистой или мергелистой глиной.

При большем содержании СаСОз порода называется г л и н и ­ с т ы м и з в е с т н я к о м .

Мергели, на 75—80% состоящие из СаСОз и содержащие не более 3% MgO и щелочей, известны под названием цементных мергелей. Они идут на производство портланд-цемента.

П е с ч а н ы е и з в е с т н я к и . Известняки органического или химического происхождения с примесью песчаного мате­ риала. При увеличении содержания песчаного материала песча­ нистые известняки постепенно переходят в известковистые .пес­ чаники.

Они не вскипают с соляной кислотой, пористы, легки. Имеют светло-желтый, беловатый, зеленоватый цвет. Легко поддаются царапанью ножом п разбиваются на остроугольные обломки. Обладают большой фильтрующей способностью.

§ 3. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Метаморфические породы — это глубоко преобразованные пер­

вания изменялись не только минералогический, но иногда и химический состав, а также структура и текстура первичных пород.

Причинами повышения температуры могут быть: поднятие из недр земной коры расплавленной магмы, поднятие из магмати­ ческих очагов высокотемпературных растворов и газов, а также естественное повышение температуры с глубиной.

С глубиной, как известно, повышается и давление. В недрах земной коры давление всестороннее (гидростатическое). Кроме того, давление может быть ориентированным в определенном направлении в связи с тектоническими движениями.