big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Магматические породы

Прежде чем говорить о магматических породах, мы очень коротко остановимся на том, что называть магмой. Многочисленные и всесторонние исследования магматических горных пород, а также ряд специальных экспериментальных работ привели нас к следующему представлению о магме. Магма — это природный силикатовый раствор, характерный для нижних частей литосферы. Магма находится там в перегретом состоянии (т. е. температура магмы выше точки ее плавления). Однако существующее на глубине огромное давление удерживает вещество магмы в пластическом, а в некоторых случаях, по-видимому, даже в твердом состоянии. Как только в силу тех или других причин давление в литосфере слабеет, перегретая магма с необычайной быстротой переходит в жидкое состояние. При этом объем магмы сильно увеличивается и магма с огромной силой выдавливается в верхние слои земной коры. Отсюда путем вулканических извержений магма может выйти на земную поверхность.

В тех случаях, когда расплавленная магма, прорывая земную кору, выливается на поверхность, она быстро застывает. В результате быстрого остывания образуется сплошная или пузырчатая довольно однообразная масса, похожая на шлак. (В некоторых случаях, впрочем, и в этой сплошной застывшей массе бывают вкраплены отдельные зерна — кристаллы.) Получившиеся подобным образом магматические породы носят название излившихся или эффузивных. Примерами излившихся пород могут служить липариты, андезиты, трахиты, базальты и др.

Гораздо чаще расплавленная магма не достигает земной поверхности и застывает в толще земной коры на разных глубинах. Застывание магмы на глубине протекает очень медленно и чаще всего при большом давлении. При этих условиях происходит образование кристаллов из различных выделившихся из магмы минералов, что придает породе зернистое или кристаллическое строение (чем эти породы резко отличаются от излившихся). Породы, образовавшиеся из магмы на глубине, носят название глубинных, или интрузивных. В качестве примеров можно указать на гранит, диорит, сиенит и т. д. Наиболее распространенным и наиболее типичным из них является гранит.

Могут быть случаи, когда магмы застывают в трещинах верхней части земной коры и образуют так называемые жилы. Застывание в трещинах идет хотя и медленнее, чем на поверхности, но все же быстрее, чем на больших глубинах. Давление здесь также меньше, чем на больших глубинах. В результате получаются породы, частью напоминающие глубинные, частью излившиеся. На глубинные они похожи тем, что одни минералы в них успевают образовать зерна — кристаллы, которые как бы погружены в общую застывшую массу. На изверженную породу они похожи как раз той общей массой, в которую вкраплены зерна-кристаллы. Примером может служить порфир — типичная магматическая порода с крупными кристаллами, вкрапленными в основную мелкокристаллическую массу. Подобная зернистая структура, наблюдаемая во многих горных породах, носит название порфировой структуры. Породы же, образовавшиеся от застываний магматических масс в трещинах, получили название жильных. Само собой разумеется, что жильные породы на больших глубинах по своей структуре больше приближаются к глубинным, т. е. имеют зернистую (кристаллическую) структуру. И чем глубже происходило застывание, тем крупнее могли образоваться зерна. Наоборот, жильные породы, возникшие близко к земной поверхности, будут иметь структуру, близкую к изверженным: с мелкими и даже микроскопическими кристаллами.

Из сказанного ясно, что магматические породы в зависимости от различных условий своего образования приобретают различную характерную для них структуру. Так, породы излившиеся имеют чаще всего пузырчатое, стекловатое строение. Иногда в общей плотной массе можно видеть отдельные вкрапленные кристаллы, заметные простым глазом или в микроскоп.

Породы жильные имеют обыкновенно порфировую структуру, причем общая масса в верхних участках земной коры имеет мелкокристаллический характер, а на больших глубинах кристаллы могут иметь средний или крупный размер. Отсюда мы имеем породы мелкозернистые, среднезернистые и крупнозернистые.

Помимо условий образования, необходимо различать еще особенности химического их состава.

Здесь решающее значение принадлежит прежде всего количеству окиси кремния (SiO2). В тех случаях, когда окиси кремния больше 55%, мы имеем породы кислые. Они отличаются более низкими точками плавления (1000° и ниже) и меньшим удельным весом (около 2,6). В тех же случаях, когда окиси кремния меньше 55%, имеем породы основные. Точка плавления основных пород выше (1200—1500°) и удельный вес больше (от 2,8 до З). Наиболее типичным примером кислых пород являются граниты (глубинные) и липариты (излившиеся), а основных — габбро, дунит (глубинные) и базальты  (изверженные).

В зависимости от условий образования магматические породы залегают весьма своеобразно. Если расплавленные массы вылились на: поверхность в большом количестве и разлились на широком пространстве, то они образуют покровы. При меньшем количестве излившихся масс возникают куполы, штоки. Породы же, застывшие в трещинах, образуют; жилы. Иногда расплавленные породы не могут выйти на поверхность. Изливаясь между пластами, они образуют или лакколиты или пластовые жилы.

Главнейшие магматические породы. Одной из наиболее распространенных кислых магматических пород является гранит (ул. вес 2,6). Гранит представляет собой яснокристаллическую породу, состоящую из полевого шпата, кварца и цветных минералов (слюды, роговой обманки и др.). Граниты по величине зерна делятся на крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые. Преобладающая окраска гранитов серая, розовая и красная.

Гранит широко применяется в строительном деле, особенно там, где требуется большая прочность сооружения (фундаменты, устои мостов, памятники, мостовые и т д.) Граниты легко полируются и дают красивую блестящую поверхность.

Несмотря на свою большую прочность, гранит под влиянием резких колебаний температуры и особенно в присутствии влаги сравнительно быстро разрушается.

Огромную роль при разрушении гранита играют вода и бактерии. Вода, проникая в мельчайшие трещины и замерзая там, расширяет и углубляет эти трещины. Полевой шпат, составляющий около 60% массы гранита, под влиянием влаги и бактерий переходит в каолин (белая глина). Этот переход полевого шпата в каолин легко заметить по запаху (особенно если дыханием слегка увлажнить поверхность гранита), а также по ослаблению или отсутствию блеска кристаллов шпата.

В результате всех указанных процессов гранит в конечном итоге превращается в глину и рассыпающиеся кварцевые зерна. Кварцевые зерна под влиянием движущейся воды или ветра дают потом хорошо знакомый нам песок. Выщелоченные же соли уносятся в виде растворов надземными и подземными водами.

Типичной основной магматической породой является габбро (уд. вес 2,9—3,0). Габбро почти не имеет кварца и состоит главным образом из полевых шпатов (преимущественно лабрадоров). Преобладающие цвета: черный, темный, зеленоватый. Габбро, как и гранит, прекрасно полируется и дает своеобразный оттенок, как бы просвечивающий изнутри слегка голубоватым цветом. Габбро значительно прочнее и красивее гранита и применяется больше как декоративный материал. Габбро поддается выветриванию значительно медленнее гранита.

Диабаз (уд. вес 2,8—3,0) относится к основным породам, но уже не глубинным, а излившимся и жильным. Обычно он имеет мелкозернистую структуру и состоит из кристаллов полевого шпата и авгита (или роговой обманки). Цвет его чаще всего темно-зеленый до черного. Диабаз хороша обрабатывается, легко полируется и является прекрасным строительным материалом. Из кубиков диабаза построены лучшие мостовые Москвы и Ленинграда. Диабаз подобно граниту сравнительно легко выветривается.

Базальт (уд. вес 3) — типичная излившаяся основная магматическая порода черного цвета, плотная, иногда мелкокристаллическая. В состав базальта входят мелкие кристаллики полевого шпата, авгита и оливина.

Базальт с трудом выветривается, хорошо обрабатывается и является прекрасным строительным материалом, особенно в тех случаях, где требуется большая прочность.

Базальт встречается в виде застывших потоков, покровов, жил и куполов. Для базальта характерны столбчатые отдельности, которые облегчают его разработку.

Липариты  — излившиеся породы, образовавшиеся из  кислых   магм.

Андезиты — также излившиеся горные породы, но из магм, содержащих меньшее количество окиси кремния. Как кислотоупорная порода андезиты широко применяются в качестве строительного материала и в химической промышленности.

Трахиты — излившиеся горные породы, образовавшиеся преимущественно из основных лав. Окраска трахитов по большей части светло-серая. Употребляется как строительный камень.

Вулканический туф — сцементированные рыхлые вулканические породы, выбрасываемые вулканом во время извержения. Употребляется как строительный материал, легко обрабатывающийся, плохой проводник тепла и легкий по весу.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.