Горные породы что изучает
Петрография наука о горных породах
Петрография — это наука о горных породах, т. е. самостоятельных минеральных агрегатах более или менее постоянного химического и минералогического состава, из которых в основном состоит земная кора.
Минералогический, а следовательно, и химический состав горных пород подвержен колебаниям в известных пределах, в силу чего и не может быть выражен определенной химической формулой, как принято выражать химический состав минералов.
Петрография изучает все свойства горных пород — их минералогический и химический состав, их строение, условия залегания в земной коре, отношения между различными породами, а также изменения горных пород с течением времени — и стремится установить законы, которые руководят образованием, изменением горных пород, их распространением в земной коре.
Горные породы представляют ту материальную среду, которая называется земной корой. Они или вмещают те или иные полезные ископаемые, или сами являются таковыми. Понимание и правильное толкование образования полезных ископаемых, правильное направление разведочных работ и оценка месторождения невозможна без детального изучения вмещающих пород, отображающих весь процесс формирования месторождения.
Некоторые характерные черты вмещающих пород служат нередко при пиками присутствия тех или иных полезных ископаемых. Так, платина и сульфиды никеля приурочены обычно к ультраоcновным или основным магматическим породам. Касситерит часто связан с измененными гранитами — грейзенами. Крупные скопления руд вольфрама и молибдена обычно находятся в гранато-пироксеновых породах — скарнах.
Необходимость петрографического изучения горных пород возникает на каждом шагу. Пригодные для цементного производства известняки не должны содержать заметного количества доломита и т. д. Хронологическое сопоставление пород, не содержащих органических остатков, также требует знания их петрографического характера. Но, кроме прямого практического значения, знание состава и характера горных пород необходимо и для исследования геологической истории изучаемого района, для понимания его тектоники, геоморфологии и других задач общего геологического исследования.
Для изучения горных пород петрография пользуется как методами, выработанными родственными ей науками — геологией, минералогией, физикой, химией, так и собственными, чисто петрографическими методами. Важнейшим петрографическим методом исследования является оптическое изучение горных пород при помощи поляризационного микроскопа, для чего из породы приготовляют тонкую пластинку — шлиф.
Описание оптических методов исследования горных пород не входит в задачу данного курса; для ознакомления с ними можно воспользоваться одним из учебников петрографии. Но, помимо оптических методов, многие горные породы могут быть, хотя и не совсем точно, определены макроскопически, по внешнему виду, на основании их минералогического состава и структуры, видимых невооруженным глазом или с помощью лупы. Этот способ определения обладает важным преимуществом — быстротой; он не требует никаких приспособлений, кроме карманной лупы, и может применяться непосредственно в поле у места залегания породы.
Смежная минералогии наука петрография по изучению минеральных пород
Наука изучающая горные породы называется петрография. Петрографы изучают закономерности минерального состава и строения горных пород.
Действительно взяв свежий кусок горной породы, можно обнаружить, что в граните на одном месте больше слюды, на другом — меньше, что тут сланец темнее или лучше дробится, там — светлее. В горной породе можно рассмотреть и ее составные части. В одной невооруженным глазом можно различить слюду или белые полевые шпаты, в другой для их распознания является подготовка образца нерудного сырья для рассматривания. Ее срез должен быть так тонко отшлифован, чтобы он стал прозрачным.
Гранит, гнейс, известняк или любые другие минералы выглядят под микроскопом почти как в глазке детского калейдоскопа. Для других минералов нужна лупа, а часто даже этого не хватает и тут уже требуется специальный микроскоп.
Именно с момента изобретения микроскопа начинается настоящее изучение горных пород — петрография или петрология. Однако те, кто, возможно, видели в школьном микроскопе срез лука, гидру или простейшие существа, при виде горных пород будут разочарованы. Вещества эти непрозрачны, поэтому еще в половине прошлого века был изобретен специальный метод исследования ее под микроскопом.
Значение исследований минералов
Итак, петрографы исследуют в том числе осадочные горные породы под микроскопом, определяют их модально-объемную структуру, то есть соотношение главных представленных минералов.
В соответствии с тем, как расположены их составные части, каково их соотношение и величина, горные они получают свое название, а иногда еще и какое-нибудь определение. Поскольку величина и форма составных частей, а также их соотношение и качество отражают процессы, которые формировали горную породу, их классификация не является самоцелью: она в общих чертах информирует о том, где в земной коре это вещество возникло, каковы были условия в том месте, где оно кристаллизовалось или осаждалось. Это относится как к осадочным, так и магматическим минералам и к породам метаморфическим.
Часто незначительные изменения минерального состава (скажем, присутствие сульфидов) указывает на то, что здесь может быть руда, или что порода совершенно не годится для постройки дороги.
Горная порода представляет собой агрегат минералов. Если хотя бы немного заняться предметом изучения минералогов — минералами, можно обнаружить, что и эта, на первый взгляд непрактическая наука связана с целым рядом областей человеческой деятельности. Вот только один пример: в керамической промышленности специалист должен сначала определить минеральные компоненты, образующие глину, и в соответствии с их свойствами предложить технологический метод обработки сырья. И при оценке руды минералог определяет метод ее обработки. В зависимости от того, что скажет минералог о почечном камне пациента, врач предпишет диету.
Поэтому диапазон минералогии или возникшей науки петрографии довольно значительный.
Приборы и методы изучения
Для познания внутренней структуры минералов уже недостаточен лишь микроскоп или гониометр, с помощью которого измеряются углы между плоскими гранями кристаллов. Здесь требуются более остроумные и чувствительные приборы и методы. Изучение структуры размещения составных частиц минералов тесно связано с физикой твердого тела. Но, кроме структуры, минералог должен еще знать точный химический состав и только потом минерал может быть точно определен. Это задача петрографии.
Таким образом, минерал — это химическое соединение с определенным расположением составных частиц. Кристаллы подвергаются рентгеновскому облучению и на основе полученных снимков определяется их структура и рассчитывается расстояние между составными частицами.
Изучение внутренней структуры минералов настолько продвинулось вперед, что сейчас производятся приборы, способные определять внутреннюю структуру, показывать объект в оптическом микроскопе и, кроме того, определять его состав.
Минералы, образующие горные породы, которые едва можно различить простым глазом, анализируются сложными электронными микроанализаторами. Поэтому теперь можно каждую частичку, часто химически весьма изменчивую, характеризовать гораздо точнее, чем двадцать лет тому назад.
Параллельно с изменением представления о строении Земли, о ее системе двигающихся платформ много изменений претерпел геологический микромир и петрография в целом.
Горные породы – богатство и щит планеты
Горные породы окружают нас повсюду. Это и песок в песочнице, и стены дома, и декоративные изделия. Вообразить существование нашей цивилизации без них сложно.
Что такое горная порода
Горные породы – это массы из одного либо нескольких видов минеральных компонентов, органического вещества. Они сформированы природными процессами и слагают земную кору.
В широком смысле к горным породам причисляют также воду, жидкие углеводороды и газы.
Это предмет изучения нескольких наук: литологии, петрографии, петрофизики, геохимии, геодинамики.
Термин «горная порода» ввел в научный оборот в 1798 году русский химик и минералог Василий Севергин.
Разновидности
Наиболее популярна классификация минерального сырья по происхождению. Выделяют четыре класса горных пород.
Магматические
Формируются в результате остывания магмы. Состав и свойства зависят от температуры, давления, глубины извержения, минерального и химического состава расплава.
Магматические горные породы
Магматические горные породы подразделяются на интрузивные и эффузивные:
Разновидность интрузивных – гипабиссальные породы. Они образуются на меньшей глубине. Отличить от интрузивных позволяет неравномерно-зернистая текстура.
Магматическое сырье классифицируется как первичное.
Представители группы: базальт, гранит (и его разновидность пегматит), лабрадорит, габбро.
Базальт
Осадочные
Осадочные горные породы формируются на поверхности или очень малой глубине при низкой температуре и давлении.
Осадочные породы
Это результат нескольких процессов:
Осадочный материал считается вторичным. Его отличает слоистость и залегание пластами.
Применение гипса
Метаморфические
Метаморфические, то есть измененные, руды создаются, когда осадочные и магматические изменяются под воздействием окружающей среды.
Если температура заставляет породу плавиться, говорят об ультраметаморфизме. Такой процесс уравнивает метаморфические горные породы с магматическими.
Сланец в интерьере
Метасоматические
Метасоматические горные породы – итог взаимодействия с жидкостями. Вода, расплавы карбонатов, силикатов, других соединений проходят сквозь рудную толщу. Материнская руда остается твердой, но, насыщаясь, меняет химический состав.
Их легко отличить по зональности, создаваемой потоком. При этом каждая зона выглядит по-своему.
Представители: вторичные кварциты, березиты, гумбеиты, скарны, альбититы.
Скарн дальнегорский
90% объема земной коры – это магматические, метасоматические и метаморфические горные породы. Однако осадочные (10% объема) охватывают три четверти поверхности планеты.
Возраст
Ученые и геологи определяют возраст горных минералов по двум шкалам.
Относительный
Возраст горных пород определяется относительно друг друга: какая моложе, какая старше.
Это выясняют стратиграфическим или палеонтологическим методами:
Оба метода берут за основу расположение слоев породы в земной коре.
Абсолютный
Точный возраст залежей выясняют по состоянию радиоактивных элементов в составе.
Степень распада радиоактивных элементов известна точно, у него постоянная скорость, на которую не влияют внешние катаклизмы. Это позволяет установить возраст горной породы с точностью до сотен лет.
Обычно используются уран-235 или 238, торий-232, углерод-14.
Выбор изотопа зависит от предполагаемого возраста породы:
Для определения возраста рассчитывают отношение массы вновь образованного элемента к массе используемого радиоактивного изотопа.
Месторождения
Горные породы – основа земной коры, почти все их месторождения имеют промышленное значение.
Их классифицируют по нескольким признакам:
Объемы добычи измеряются миллионами тонн, цена почти всегда устанавливается также за тонну. Исключение – радиоактивные, декоративные материалы. Например, каррарский мрамор.
Свойства и характеристики
Каждая горная порода наделена характеристиками и свойствами, которые создают ее уникальное описание. Среди основных – структура и текстура.
Структура создается зернистостью (форма и габариты зерен), кристалличностью, соотношением компонентов:
Текстура – это взаимное расположение и распределение компонентов в объеме:
Текстура отражает слоистость, пористость, массивность, цвета, оттенки породы.
Сферы применения
В отличие от драгоценных минералов, горные породы имеют, в первую очередь, утилитарное, прикладное значение. Но могут приносить и эстетическое наслаждение.
Хозяйственный комплекс
Промышленность, другие отрасли используют горные породы всех видов:
Без горных минералов не обходится пищевая, химическая отрасль, машино-, приборостроение.
Нашли применение даже алмазы. Рядовое сырье служит абразивом, элитный горный минерал превращается в бриллиант.
Его разновидность графит становится стержнями в карандашах и ядерных реакторах.
Применение графита
Другие сферы
Достоянием истории стала античная скульптура из мрамора, греческий Парфенон, средневековые храмы.
Современными мастерами-камнерезами востребованы гранит, мрамор, яшмы, эстетические разновидности другого сырья. Из них изготавливают статуи, канделябры, настольные приборы, резные каминные полки, другие подобные изделия. А также эзотерический ассортимент, раскупаемый адептами эзотерики, магами, целителями.
Столешницы из мрамора
Собиратели минералогических коллекций не упустят возможности приобрести даже рядовой экземпляр для полноты ассортимента.
Зачем нужно изучать свойства пород
Выявление свойств горных пород имеет практическое значение:
При разработке месторождения учитывают объемы залежей плюс характер сырья: твердость, плотность, цельность, степень выветривания. Исходя из этого, подбирают технику, определяют количество, состав бригады, время на выполнение работ.
Точные физико-технические характеристики породы помогают разработать оптимальную технологию их использования.
Для строителей имеет значение массивность, прочность, истираемость породы. У декораторов в приоритете красота и возможность обработки.
Что относится к горным породам
Что такое горные породы
Горная порода — масса или агрегат одного или нескольких минеральных видов или органических веществ, которые образовались в результате природных процессов.
Природные образования представлены твердыми, консолидированными или мягкими, рыхлыми материалами. Вещества образуют земную кору, могут состоять из минералов однородной или разнообразной структуры, а также обломков других пород.
Геологические процессы определяют характеристики горных пород:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Материалы в большей степени состоят из петрогенных элементов, которые являются главными химическими веществами породообразующих минералов. Горные породы образованы в земной коре миллионы лет назад, но с течением времени появляются новые породы. Все они служат источником полезных ископаемых, которые активно использует человек.
Термин «горная порода» состоит из двух слов, которые теряют смысл по отдельности. Наименование, используемое современниками, впервые было введено в оборот русским минералогом и химиком Василием Михайловичем Севергиным в 1798 году.
Твердые и мягкие
Природные образования в земной коре могут отличаться по структуре. Твердость определяет способность материала сопротивляться механическому давлению. Данное качество высоко ценится в современной промышленности.
Перечень примеров твердых горных пород:
Такие материалы образовались миллионы лет назад. Жидкая магма при высоком давлении и температуре приобретала кристаллическую структуру твердого вещества. Для наиболее прочных камней характерна полнокристаллическая массивная заметная текстура.
Мягкие горные породы представляют собой материалы, состоящие из системы связанных между собой частиц. Они легко поддаются механической обработки и характеризуются разной плотностью в зависимости от химического состава и специфики происхождения.
К очень мягким, рыхлым и мягким материалам относятся:
Породы данного типа встречаются на планете повсеместно. Они могут граничить с твердыми горными породами, залегать на поверхности или в недрах. Наиболее характерным геологическим регионом с присутствием мягких горных пород являются нефтяные месторождения на схеме Западной Сибири.
Классификация по происхождению
Вся поверхность нашей планеты состоит из минералов, которые находятся в скальной породе. Горная порода размещена по всей территории земного шара и находится в основном на поверхностности планеты.
Минералы, которых в горной породе преобладающее количество от 20% до 50%, в геологии называют породообразующими. Остальные примеси с процентным содержанием в породе, не превышающим 2 %-3%, являются акцессорными минералами (от латинского, «accessorius» — «добавочные»).
Каждая порода характеризуется:
Горные породы отличаются, согласно происхождению. Бывают осадочные, магматические и метаморфические материалы. Их формирование произошло в конкретных обстоятельствах. В зависимости от месторождения, все они наделены особыми, отличительными свойствами.
Осадочные
Осадочные горные породы — это разбитые или перемещенные воздушными массами, либо водой обломки породы разного размера и формы.
Осадочные породы покрывают 75% всей площади Земного шара. Данные ресурсы представляет огромный интерес для всего человечества. В природных условиях минеральные вещества редко встречаются в чистом виде. Обычно материалы находят с большим количеством сопутствующих горнорудных примесей.
Магматические
Магматические горные породы — минеральные образования, залегающие на большой глубине, которые образовались под воздействием высокой температуры и давления.
Вещества кристаллизуются в горячей вулканической магме и имеют характерный силикатный состав.
В магматических породах содержатся вещества:
Метаморфические
К данному типу горных пород относятся материалы, которые образовались в земной коре в результате метаморфизма. В процессе смены физико-химических условий осадочные и магматические породы преобразовывались в новый материал. Изменения происходили по причине движения земной коры, что приводило к возрастанию температуры и давления, образованию газовых и водных растворов, воздействующих на горную породу.
Осадочные породы
Материалы, существующие в термодинамических условиях на поверхностной части земной коры, изменялись и преобразовывались миллионами лет.
Причинами образования осадочных горных пород могут являться следующие причины или их совокупности:
Как минимум три четверти материков планеты покрывают осадочные горные породы. Месторождения полезных ископаемых генетически или пространственно связаны сданной группой природных ресурсов. В осадочных образованиях нередко находят останки вымерших животных и растений, что позволяет изучать историю развития разных регионов планеты.
Распространение на поверхности земли
Осадочные породы содержат большое количество минералов, таких как кальций, доломит, гипс, ангидрит, сильвин, лимонит и других веществ. Они относятся к классу минералов осадочных пород, которые можно встретить в самых разных физико-географических условиях. К примеру, минералы присутствуют в железистой породе, а также образуются на дне водоемов и морей.
Большую площадь планеты занимает известняк.
Это так называемые известковые туфу. Данные породы широко распространены и носят название «траверты». Глинистые породы очень разные. Можно встретить более 50 разновидностей глины. Материал отличается по содержанию минералов и химических органических примесей. В породе присутствуют частицы, размером от 0,01 до 0,001 мм.
Условия образования
Горные осадочные породы представлены на планете в огромном разнообразии. В зависимости от условий образования их классифицируют на следующие группы:
Материалы обломочного типа образовались при физическом выветривании под воздействием ветра, воды, знакопеременных температур. Данные породы подразделяют на рыхлые и цементированные. К первой категории относятся песок, графий и глина, которые образовались при выветривании изверженных и осадочных горных пород.
Причиной образования химических осадков послужило выпадение солей в процессе испарения воды в водоемах. Примерам таких материалов являются гипс, ангидрит, магнезит, доломит, известковые туфы. Для образования органогенных пород необходимы продукты жизнедеятельности и отмирания водных организмов. К данным породам относятся разные типы известняка, мела, диатомита и трепела.
Классификация осадочных пород
Деление природных материалов на группы позволяет лучше изучать их свойства и признаки. В основе классификации осадочных горных пород лежат знания о составе и строении материалов. Систематизация пород по данным признакам необходима для успешного использования литологии для анализа и разработки недр планеты.
Обломочные
Обломочная порода состоит из фрагментов минералов, остатков органических тел, включая известковые скелеты животных, морских обитателей, ветки деревьев, их стволы. Обломки могут быть крупными — более 10 миллиметров, или мелкими — до 0,01 миллиметра. Фрагменты имеют разную форму, иногда напоминают круг или сферу.
В группу обломочных пород обычно попадают:
Бывает, что обломки породы прочно скреплены глинистым веществом. Это природный цемент, который может состоять из кремнистых, карбонатных, железистых, глинистых примесей. У обломочных пород очень низкая плотность — от 1,2 до 2,0 грамм на квадратный сантиметр.
Коллоидно-осадочные
К данному типу материалов относятся породы с землистой пористой, оолитовой, бобовой и конкреционной структурой. Типичными примерами коллоидно-осадочных горных пород относятся:
В группу материалов данного коллоидно-осадочного происхождения ученые относят и другие распространенные виды. Яркими примерами служат образования глиноземистого, включая латериты и бокситы, железистого, марганцевого состава.
Хемогенные
К распространенному генетическому типу осадочных горных пород относят группы сульфатных и галоидных материалов. Данная классификация обусловлена составом и условиями залегания хемогенных материалов.
К сульфатным породам относят:
Галоидные материалы образуют залежи полезных ископаемых, которые активно используются человеком в разных отраслях промышленности. Примерами таких пород являются:
Биохимические
Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним относятся:
Магматические породы
Данную группу материалов представляют конечные продукты, образовавшиеся в результате магматической деятельности, в процессе затвердевания магмы и лавы. При переходе природного расплава в твердое агрегатное состояние вещества кристаллизуются. Магматические породы имеют огромное значение для земной коры. Они образуют геологические тела, отличающиеся по форме и размерам, составу и структуре. Магматиты в большом количестве расположены в щитах, платформах, орогенах, океанической коре. Около 90-95% верхнего слоя земной коры, что составляет примерно 16 километров, представлено магматическими и матаморфическими горными породами. Приблизительно 15% тверди на поверхности планеты занимают магматиты.
Происхождение
Магматические горные породы расположены поблизости от действующих или давно уснувших вулканов. Данные материалы произошли в результате извержения лавы, встречаются как на суше, так в воде.
Они состоят из смеси компонентов:
Примеры
Исходя из компонентного состава, магматические породы бывают следующих разновидностей:
Гранит (от латинского «granulum» — «зернышко») образуется после кристаллизации магмы на глубине более 2 километров. Гранит может состоять из мелких и крупных зерен, обладать светлым розовым, красным, серым окрасом. Цвет материала зависит от содержания в нем калиевого полевого шпата.
В этом типе породы преобладающее значение имеют:
Акцессорные минералы представлены разновидностями:
На земле насчитывается более 20 разновидностей гранитных пород. Среди них встречаются:
Плотность гранитных пород колеблется от 2,58 до 2,81 грамм на сантиметр кубический. Граниты различают в зависимости от:
Ученые выяснили, что часть магмы, может образовать граниты, залегающие на глубине от 15 до 20 километров. При этом геологи отмечают наличие следов поднятия гранитной магмы со скоростью от 100 до 150 сантиметров в год. По протяженности гранитные залежи могут достигать 6-8 километров.
Выбросы магматических расплавов иногда прорываются через трещины на поверхность, изливаются на поверхность земли в виде вулканических потоков. Излившиеся материалы легко отличить по неравномерной кристалличности. Отдельные виды минералов погребены под пористой или стекловидной массой. В этой породе кристаллы не видны.
К таким образованиям относятся:
Базальтовый расплав может содержать много газа. Попав на поверхность Земли, газообразное вещество мгновенно улетучивается, оставляя после себя поры, в результате данного физического явления порода становится ноздреватой. Если содержание газа в породе превышает приделы ее пресности, образуется горная порода, называемая пемзой, которая легче воды.
Классификация магматических пород
В глубинной магматической породе минералы расположены равномерным слоем зерен. Такие образования делятся на две крупные подгруппы:
Эффузивные
Эффузивные горные породы — магматиты, которые образовались после застывания на поверхности планеты или около нее лавы, излившейся из вулканических каналов и трещин.
Материалы данного типа, как правило, содержат вулканическое стекло, мелкие кристаллы, более крупные порфировые выделения.
Вулканические породы характеризуются следующими признаками:
Эффузивные горные породы отличаются в зависимости от окраса. Материалы могут обладать разной интенсивностью цвета — от светлых к темным оттенкам. Также вулканические магматиты характеризуются разным минеральным составом в зависимости от условий происхождения.
Интрузивные
Интрузивные горные породы — магматиты с полнокристаллической структурой, причиной формирования которых послужило застывание магмы в толще земной коры и мантии.
Данным типом горной породы созданы геологические тела, которые обладают разной формой и размерами. Их границы характеризуются резким сечением относительно вмещающих толщ. Встречаются и сонаправленные породы такие, как силлы. При перепадах температуры магмы и окружающих толщ в пределах интрузий возникают контактовые ореолы измененной горной породы.
В зависимости от глубины залегания среди интрузивных материалов выделяют следующие разновидности:
Метаморфические породы
Исходный материал для данного типа материалов представлен в виде осадочных и магматических пород. Формы залегания метаморфических пород различны. К примеру, если в основу материала составляют осадочные породы, то им соответствует пластовая форма залегания. Для производных магматитов характерны формы интрузий или покровов.
Химический состав метаморфических пород определяется аналогичными параметрами исходного материала и может изменяться в результате воздействия водных растворов и метасоматических процессов. В минеральный состав входят один минерал такой, как кварц или кальцит, либо несколько сложных силикатов.
Главными породообразующими минералами являются:
К типичным метаморфическим минералам относятся:
Слабометаморфизованными породами являются:
Условия образования
Метаморфическая порода образовалась в результате изменения (метаморфизма) массы материала из осадочных или магматических пород. При длительном сжатии, а также под воздействием высокой температуры и давления газа в породах происходит изменение состава минералов.
Таким образом, на поверхности земли появляются новые минералы в виде:
Различные классы
Классификация метаморфических пород основана на масштабе проявления и типе метаморфизма. Исходя из первого критерия, материалы подразделяют на следующие типы:
В зависимости от проявления отдельных факторов выделяют следующие горные породы метаморфического происхождения:
Примеры образования метаморфических пород
Самая распространенная из таких пород — мрамор, образующийся при метаморфизме известняка. Чистый и белый мрамор может пропускать свет в слое материала, толщиной до 30 сантиметров, что придает ему характерное мерцание. После воздействия на породу высокой температуры и механического сжатия, вулканическая осадочная порода преобразуется в гнейсы, а каменный уголь — в графит.
Гнейсами называется метаморфическая горная порода. В природе существует 40 разновидностей гнейсов. Чаще всего их можно встретить на территории Карелии, Финляндии, в Канаде и Восточной Сибири.
Характерные особенности гнейсов:
Гнейсы образуются при высокой температуре от 400 до 900 градусов и давлении в 3-9 тысяч атмосфер. Такая среда существуют только на глубине в недрах Земли.
Образование гнейсов может состоять из нескольких этапов:
Появление характерных листовидных и чешуйчатых «метаморфических» минералов связано со сменой геологических условий. К их числу относятся:
Воздействие высоких температур на минералы способствует их частичному расплавлению в уже измененную породу. На заключительных этапах гнейсы приобретают свои пластичные свойства и могут сминаться в складки, образуя тем самым гранитогнейсовые купола. Данный процесс протекает очень медленно. На Земле гнейсовым образованиям около 2-2,4 миллиардов лет. Чем старше гнейсы, тем больше фаз метаморфизма они прошли.
Физические свойства горных пород, сфера их применения
Физические свойства горных пород — внутренние особенности, которыми характеризуется конкретная горная порода, объясняющие ее отличие или общность с другими горными породами и проявляющиеся в виде ответной реакции на воздействие внешних физических полей или сред.
Численным выражением физического свойства горной породы являются размерные или безразмерные параметры в форме коэффициента, показателя, характеристики, то есть количественная мера этого свойства.
Различают скалярные и тензорные физические параметры материалов. Из-за многообразия минерального состава, структур, многофазности, генезиса горные породы обладают широким диапазоном значений физических свойств. На протяжении многолетнего периода изучения удалось определить стандартные методы измерений физических свойств горных пород с указанием состава и строения материала.
В физике горных пород принята классификация, в которой выделяются основные группы физических свойств, зависящие от типа внешнего физического поля:
С помощью основных независимых физических параметров сопоставляют, совместно рассматривают и анализируют разные горные породы. К данным характеристикам относятся:
Паспорт горных пород по физическим свойствам представляет собой унифицированную цифровую запись базовых физических параметров определенной горной породы. Основные параметры обязательны к определению и являются общим фундаментом в науке, которая изучает все горные породы.
Изменение одного физического параметра конкретного материала каким-либо способом, влечет увеличение или уменьшение величины остальных характеристик. Взаимосвязь между физическими свойствами горных пород позволяет на основании имеющихся данных определить остальные параметры.
Горные породы для современного человечества обладают в первую очередь прикладным, утилитарным значением. Но также высоко ценятся и декоративные качества многих природных ископаемых. В хозяйственном комплексе натуральные материалы применяются в различных направлениях деятельности человека.
Большое значение горные породы имеют для промышленности и других сфер:
Высоким спросом в хозяйственной деятельности пользуется глина. Натуральный материал идет на производство черепицы, посуды, кирпича, фарфора и фаянса. Специальные разновидности глин используются в косметологии и медицине. Многие горные породы применяются в сельском хозяйстве для удобрения и обработки почв. Горные минералы необходимы для производства продукции пищевой, химической отрасли, машиностроения, приборостроения. Кроме того, горные породы используются для изготовления скульптур, памятников, различных архитектурных форм.