По способу образования горные породы делятся на три основных типа: магматические, осадочные и метаморфические, или преобразованные. Магматические, или изверженные, породы образовались в результате остывания раскаленно-жидкой магмы, которая или выливалась из недр земли наружу, или останавливалась на некоторых глубинах, не дойдя до ее поверхности. Магматические породы, например граниты, не слоисты и не содержат животных и растительных остатков в виде окаменелостей и отпечатков.
Породы, излившиеся наружу, как вулканические лавы, называются эффузивными, а глубинные, как граниты, - интрузивными. В переводе с латинского языка слово "эффузивная" в отношении породы означает: "излившаяся наружу", а "интрузивная" - "вошедшая внутрь" (слоев земли).
Эффузивные породы, или эффузивы, остывая, превращаются либо в пористую шлакообразную массу, примером чего могут служить вулканические туфы и лавы, либо в стекловатую массу, которая так и называется вулканическое стекло, или обсидиан (по-латыни "обсидиан" - темноокрашенная порода). Излившиеся породы распространены в районах действующих вулканов: на Камчатке и Курильских островах и в районах древнейших вулканических извержений: на Кавказе, в Забайкалье. Вулканические туфы Армении широко используются в качестве прекрасного строительного материала далеко за пределами республики.
Он легко поддается распиливанию на большие куски - блоки, которые идут на облицовку зданий. Обсидиан - весьма распространенная вулканическая порода Закавказья, особенно в окрестностях озера Севан.
По своему химическому составу (крайне, впрочем, изменчивому) он приближается к полевым шпатам. Цвет - бархатно-черный и темносерый, реже - других оттенков. Сильный стеклянный блеск. Твердость - как у полевого шпата. При раскалывании обсидиан дает обломки с острыми, режущими краями. Это денное свойство камня первобытный человек широко использовал при изготовлении из него орудий труда и охоты. Еще более распространена другая излившаяся порода - базальт.
В Восточной Сибири, между Енисеем и верховьями Анабары, Вилюя и Лены, на огромной площади, приблизительно равной Охотскому морю вместе с островом Сахалин, залегают обильные выходы изверженных пород, главным образом базальтов. Они называются траппами (по-шведски "трапп"-древний лавовый поток).
Эти сибирские траппы протянулись с севера на юг приблизительно на 2000 километров, а с запада на восток - местами до 1400 километров. Другим обширным районом распространения траппов является западная часть Деканского плоскогорья (на полустрове Индостане). Траппы залегают здесь на площади, приблизительно равной Финляндии. В деканских траппах основной породой тоже служат базальты.
Слово "базальт" происходит от древнегреческого слова "базис" - основание. И действительно, базальты, залегая в земной коре глубже других пород, служат как бы их основанием. Базальт - тяжелая плотная порода темной окраски. Характерная особенность базальтов - столбчатое сложение в виде пяти- или шестиугольных столбиков - отдель-костей.
Базальт - прекрасный строительный материал; кроме того, он поддается плавке и потому используется для производства базальтового литья. Это литье обладает ценными техническими качествами: тугоплавкостью и кислотоупорностью. Из базальтового литья изготовляют высоковольтные электрические изоляторы, химические баки, канализационные трубы.
У нас базальты! встречаются на Украине, на Кавказе, в Армении, на Алтае, в Забайкалье и других районах. На примере вулканических туфов, лав, обсидиана и базальта мы ознакомились с излившимися (эффузивными) породами. Совершенно в иных условиях происходило образование глубинных (интрузивных) пород.
Остывание в глубинах земной коры совершается чрезвычайно медленно и под огромным давлением вышележащих пластов горных пород. Образовавшиеся в таких условиях интрузивные породы отличаются от эффузивных прежде всего зернисто-кристаллическим строением, которое так хорошо заметно в гранитах. Название гранит происходит от латинского слова "гранум" - зерно; следовательно, гранит в переводе на русский язык - зернистая порода.
По величине зерна различают мелкозернистый, средне- зернистый и крупнозернистый гранит. Породы магматического происхождения широко распространены. Они образуют, как показали исследования советских ученых, гранитный пояс земной коры мощностью около 10 километров. Под гранитами на глубине свыше 27 километров залегают базальты.
Следующее место в строении земной коры занимают осадочные породы, образовавшиеся в результате деятельности не внутренних сил Земли, как в магматических породах, а внешних, то есть в результате геологической деятельности воды и атмосферы.
В эту группу в основном входят такие породы, которые образовались из различных осадков на дне древнейших водоемов. Материалом для осадочных пород служили продукты выветривания в виде различной величины обломков каменных пород, песка и глины, отнесенных текучими водами в моря. Это подтверждает слоистое сложение осадочных пород.
В них встречаются, кроме того, отпечатки и окаменевшие остатки древнейших организмов. К осадочным породам относятся также химические осадки: различные соли, оседавшие при испарении водоемов. Этот процесс испарения можно наблюдать в современных соленых самосадочных озерах, а также в мелководных морских заливах, как Кара-Богаз-Гол (на Каспийском море).
Значительное место среди осадочных пород занимают породы, образовавшиеся из продуктов жизнедеятельности организмов, например известняки, мел, ископаемые угли, фосфориты. В известняках часто встречаются раковины различных обитателей древнейших водоемов: иногда камень целиком образован из раковин, поэтому так и называется ракушечником. Крымский ракушечник легко распиливается обыкновенной двуручной пилой и хорошо поддается обработке.
Как прекрасный каменный материал, он широко применяется в строительстве, например в Севастополе, Евпатории и других городах Крымской области, а также за ее пределами. Широко распространены известняки, образованные скоплением мелких известковых раковинок, простейших животных из класса корненожек. Эти раковинки имеют веретенообразную форму, что и отмечается в самом названии животного - "фузулйна" (от латинского слова "фузус" - веретено). Такие белые и желтоватые фузулиновые известняки, например в Подмосковье, Жигулях и других районах, часто принимаются юными геологами за "окаменелую" рожь или пшеницу.
Другая породообразующая окаменелость из того же класса корненожек слагает толщи нуммулитовых известняков. Мел под микроскопом. латинского слова "нуммус" - древняя римская мелкая разменная монета. Раковинки нуммулитов (в поперечнике приблизительно около сантиметра) отчетливо выделяются на сероватом фоне породы.
Толщи известняков слагаются также мелкими шариками углекислой извести, называемыми оолитами (по-гречески "оон" - яйцо и "лйтос" - камень). Величиной они бывают от булавочной головки до горошины. Такой шарик - оолит - имеет скорлуповатое строение. В центре его находится зерно какого-нибудь вещества (например, песчинка), на котором слоями отлагалась из раствора углекислая известь.
Огромные толщи мела обнажаются на высоком левобережье Дона в Павловском районе, Воронежской области, в окрестностях Белгорода, Курской области, и в других местах. Эти толщи тоже образованы скоплением мельчайших раковинок и других органических остатков. Они отчетливо видны под микроскопом.
Разломите кусочек мела, затем мягкой кисточкой сметите порошок с поверхности раскола на стеклянную пластинку и рассмотрите под микроскопом. Сколько вы увидите мельчайших раковинок и их обломков! Каменный уголь иногда образует пласты огромной мощности, и похож он бывает действительно больше на камень, чем на уголь; однако и в нем микроскоп обнаруживает остатки растительных организмов.
Осадочные породы, образованные скоплением остатков организмов, называются органогеновыми породами, или биолитами (от сочетания древнегреческих слов: "бйос" - жизнь, "лйтос" - камень), то есть породами, образовавшимися в результате жизнедеятельности организмов. В группу осадочных пород входят также продукты выветривания, оставшиеся на месте своего образования.
Это остаточные породы. Характерная их особенность - отсутствие слоистости. Примером такой породы может служить белая фарфоровая глина, или каолин. Слово "каолин" происходит от китайского названия старинного месторождения фарфоровой глины: "кау- линг" - высокая гора. Каолины образуются в результате выветривания таких пород, в состав которых входит полевой шпат, например гранитов.
Среди осадочных пород наиболее распространены скопления обломков горных пород, иначе - механические осадки. Таковы щебень, галька, гравий и песок. Щебнем называются остроугольные обломки и осколки породы; галькой - окатанный камень размером от 10 миллиметров до 10 сантиметров; гравием - мелкие камешки, от 2 до 10 миллиметров; песком - зернышки менее 2 миллиметров. Те же механические осадки, но связанные, иначе сказать - сцементированные, между собой различными вяжущими растворами (глинистыми, известковыми, железистыми и кремнистыми), называются цементированными обломочными породами.
Сцементированный щебень называется брекчией (по-итальянски "брекчия" - щебень). Помимо остроугольных обломков, брекчии образуются также костными остатками древних организмов; в таком случае они называются раковинными, или костяными, брекчиями. Из костяных брекчий геологи извлекли много ценных остатков древнейших животных.
Сцементированные галька и гравий образуют конгломераты (по-латыни "конгломерат" - собирание в кучу), а песок - песчаники. Обломочные породы. Вверху: слева - грубообломочная брекчия; справа - конгломерат из гальки; между ними - песчаник; ниже - щебень. Внизу: слева - морская галька; справа - гравий и крупнозернистый песок. Значительное место среди механических осадков занимают глины, широко используемые человеком с древнейших времен своего существования.
Заканчивая общий обзор горных пород, вам остается еще ознакомиться с метаморфическими, или преобразованными, породами (слово "метаморфизм" происходит от древнегреческого глагола "метаморфбо" - преобразуюсь, превращаюсь). Метаморфические породы, по сравнению с магматическими и осадочными, занимают более скромное место в строении земной коры. Прекрасным примером метаморфической породы может служить хорошо всем известный мрамор.
Метаморфические породы, по сравнению с магматическими и осадочными, занимают более скромное место в строении земной коры. Прекрасным примером метаморфической породы может служить хорошо всем известный мрамор.
Он широко используется у нас для внутренней отделки зданий, для изготовления статуй и различных бытовых поделок - чернильных приборов, пепельниц и т. д. По своему химическому составу мрамор ничем не отличается от известняка, но посмотрите, как они не похожи друг на друга: известняк - матовый и плотный; мрамор же, особенно на свежем расколе, обнаруживает мелкокристаллическое строение, .и грани мельчайших кристалликов сверкают, как в кусковом сахаре.
В природе мы можем проследить, как известняк превращается в мрамор. Мрамор залегает в местах прорыва глубинными породами толщ известняков: чем ближе мрамор к месту соприкосновения, иначе - к контакту, с глубинными породами, тем крупнее его зерно и темнее окраска (синеватая, красноватая и др.), по мере же отдаления от контакта зерно становится мельче и окраска светлеет (сероватая, желтоватая).
Под влиянием огромного давления вышележащих пород, а также в связи с процессами горообразования глины уплотняются и превращаются в глинистые сланцы. Они обладают способностью раскалываться при ударе на тонкие пластинки, не размокают от воды и отличаются от глины большей твердостью. Отсюда нетрудно сделать вывод, какие глубокие изменения производят в минеральном веществе (не изменяя его химического состава) высокие температуры и давления.
Примером метаморфизма (преобразования) под воздействием растворов являются брекчии, конгломераты я песчаники, о которых мы уже говорили выше. Во многих местах нашего Союза, особенно в Карелии, Украине и Забайкалье, непосредственно на поверхность земли выходят серые светлоокрашенные кристаллические породы, имеющие одинаковый минералогический состав с гранитами.
В них также входят полевой шпат, кварц и слюда, только слюда расположена не беспорядочно, как в граните, а более или менее отчетливыми рядами; Такие породы называются гнейсами. Между гранитами и тонкослоистыми или сланцеватыми гнейсами существует ряд переходов в виде гранито-гнейсов. Гнейсы возникли путем метаморфизации как осадочных, так и изверженных пород. В строении земной коры гнейсы играют огромную роль.
Они служат фундаментом для осадочных пород на таких равнинных пространствах земного шара, как, например, Великая Русская равнина. И действительно, всюду на ней, на той или иной глубине, буровые доходят до гранито-гнейсовой постели, на которой покоятся толщи осадочных пород. Под Ленинт градом гранито-гнейсовые породы были обнаружены на глубине 198 метров, а под Москвой - на глубине 1655 метров. Значительное место среди метаморфических пород занимают слюдистые сланцы. В состав их входят главным образом слюда и кварц.
Слюда бывает светлая и темная. Иногда в сланцах присутствуют обе разности. Характерной особенностью слюдистых сланцев является резко выраженное сланцевое сложение, откуда и идет их название - "сланцы". От примеси полевого шпата сланцы переходят в гнейсы, а в случае преобладания кварца - в кварциты. Кварциты - породы, образовавшиеся в результате метаморфизации главным образом кварцевых песков и песчаников, путем перекристаллизации зерен и связующего их цемента.
Кварцит представляет сплошную плотную массу, в которой неотличимы отдельные зерна песка. Кварциты обладают значительной твердостью. Наши карельские кварциты, преимущественно тёмнокрасные, пользуются заслуженной известностью как прочный строительный и облицовочный материал, особенно красивый в полированном виде. Красный кварцит использован в строительстве мавзолея на Красной площади в Москве.
Большой промышленный интерес представляют железистые кварциты, с которыми связаны крупнейшие наши железнорудные месторождения - Кривой Рог на Украине и знаменитая Курская аномалия. Аномалией она названа потому, что компас дает здесь неправильные показания стрелки. Курская магнитная аномалия занимает огромную площадь к юго-востоку и югу от Курска (около 250 километров длины и 40 километров ширины).
У метаморфических пород свои особенности: они не содержат окаменелостей, но по своей структуре все же напоминают осадочные породы, так как минеральные зерна располагаются иногда отчетливыми рядами. Мы кратко ознакомились с основными типами горных пород. Наибольшее значение в строении земной коры имеют такие магматические породы, как граниты, затем - осадочные, особенно песчаники и известняки, а из метаморфических - гнейсы и глинистые сланцы.
