Классификация магматических горных пород

Магматические горные породы слагаются в основном силикатами.

Ведущие породообразующие минералы следующие: кварц, полевой шпат, нефелин, роговая обманка, слюда (мусковит и биотит), пироксена и др. Определяющим элементом является SiO₂.

По содержанию SiO₂ (кремнекислоты) они подразделяются на 5 групп; в каждой из них на первом месте указывается интрузивная порода, на втором — эффузивная (вулканическая), т.е. излившийся аналог.

1. Ультракислые породы содержат более 75% SiO₂ — это различные пегматиты.

2. Кислые породы содержат 75%-65% SiO_2. К ним относится группа гранита-липарита. Это кварц-полевошпатовые горные породы.

3. Средние породы, содержащие 65-52% Si0₂. Группа диорита-андезита, состоящие из натрово-кальциевых плагиоклазов и содержащие до 15—30% темноцветных минералов (роговая обманка, часто присутствует авгит и биотит).

4. Основные породы содержат 52—45 % SiO₂. Группа габбро-базальта, состоящая из основных плагиоклазов и цветных минералов (до 30—50%), среди которых наиболее типичны пироксены.

5. Ультраосновные породы с минимальным (< 45%) содержанием SiO₂ Группа перидотита (бесполевошпатовые горные породы).

Ультракислые породы

Содержание SiO2 в этих породах более 75%. К ним относятся пегматиты и некоторые, редко встречающиеся породы типа аляскитов.

Пегматиты (греч. «пегматос» — крепкая связь) состоят из крупных зерен кварца, полевого шпата и небольших количеств цветных минералов.

Характерно взаимное прорастание полевого шпата кварцем. На поперечных разрезах, особенно на полированных плоскостях, поверхность пегматитов напоминает рукопись с древнееврейскими буквами. Такой пегматит часто называют письменным гранитом, а структуру — графической или пегматитовой. В процессе выветривания пегматиты дают различные обломки и каолинитовые глины. Пегматиты используют как керамическое сырье.

Аляскиты (от нахождения на Аляске) — полнокристаллические породы светло-серого цвета, обладающие среднезернистой структурой. Основными минералами являются кварц и полевой шпат. Они используются в керамике и как кислотоупорный материал.

Кислые породы

Эта группа — наиболее распространенная из магматических пород, развитых на земной поверхности. В их составе содержится 65—75% SiO₂.

Они характеризуются присутствием кварца и полевых шпатов (ортоклаз, микроклин), а также небольшим количеством цветных минералов (роговая обманка, слюды) и плагиоклазов.

Основные представители — граниты и их излившиеся аналоги: — липариты, кварцевые порфиры, а также стекловатые эффузивные разновидности аналогов (обсидиан, пемза).

Граниты (греч. «гранум»— зерно) — породы светлые, причем основная окраска их обусловлена цветом полевого шпата. Обязательно присутствует кварц (20—40%) и цветные минералы (до 10%)—слюды, реже роговая обманка и авгит. Из числа второстепенных минералов встречаются апатит, пирит, магнетит и т. д.

В зависимости от содержания цветного минерала граниты подразделяются на биотитовые, мусковитовые, двуслюдистые, роговообманковые и др. Структура гранитов полнокристаллическая, редко порфировидная. Окраска гранитов от светло-серой до мясо красной, реже зеленоватая. Выветривание гранитов приводит к образованию обломков и глинистых частиц. Наиболее стойки к выветриванию мелкозернистые граниты с малым содержанием слюды и повышенным количеством кварца.

Благодаря большой распространенности и высоким техническим качествам граниты находят широкое применение. Они хорошо обтесываются и полируются, хотя обработка из-за содержания в их составе кварца несколько затруднена. Используются для облицовки различные сооружений, кладки фундаментов, волнорезов, изготовления орнаментов, ступеней, тротуарных плит и т. д. Применяются также в качестве камня для дорог и щебня для бетона.

Липариты (по названию о. Липари в Италии) и кварцевые порфиры — излившиеся аналоги гранита, сходные с ним по минералогическому составу. Структура порфировая, при этом основная масса породы стекловатая (редко тонкозернистая). В липарите порфировые вкрапленники ясно различимы и представлены полевым шпатом, кварцем и биотитом, а в кварцевом порфире — кварцем и ортоклазом. Липариты могут быть пористыми, кварцевые порфиры всегда плотные. Текстура массивная. Липариты окрашены в светлые тона —- белые, желтоватые, светло-серые, иногда слегка розоватые. Кварцевые порфиры темнее: бурые, красные, желтые, зеленоватые.

Предел прочности на сжатие для липаритов 1300—1800 кг/см2. При выветривании распадаются на мелкие обломки и переходят в глинистую массу. Применение этих пород невелико. Используются они в качестве строительного камня (бут, щебень, тесаный камень), иногда в качестве облицовочного и дорожного материала. Выветрелые кварцевые порфиры вмещают месторождения каолинита.

Вулканические стекла — стекловатая эффузивная разновидность липаритов и кварцевых порфиров. Под этим названием объединяются обсидиан, пемза.

Обсидиан представляет собой плотную аморфную стекловатую массу без вкраплений. Окраска разнообразна — от светлой до черной, излом раковистый, блеск стеклянный. Используется в качестве «гидравлической» добавки, т. е. способен затвердевать под водой в смеси с гашеной известью; идет на изготовление темного стекла, применяется как поделочный камень.

Пемза (лат. pumex — пена) — пористая масса, по внешнему виду похожая на застывшую пену. Окраска, разнообразная — белая, серая, желтоватая, иногда красноватая. Пемза легкая, может плавать на воде, отличается хрупкостью, малой теплопроводностью. Большое применение она находит как абразивный (шлифовальный) и теплоизоляционный материал, в качестве заполнителя для легких бетонов, активной добавки к извести и цементам (в силу чего они получают способность затвердевать под водой), сухой краски для штукатурки, куда добавляется в виде порошка, в качестве фильтра.

Средние породы

Представителями являются диориты и их излившиеся аналоги — андезиты и порфириты.

Диориты (греч. «диорао» — отделяю) представляют собой интрузивные породы. Кварц отсутствует.

Окраска диоритов колеблется от светло-серой до темно-серой. Структура полнокристаллическая, зернистая, реже порфировидная. Текстура массивная. Диориты при выветривании приобретают зеленовато-серую окраску и становятся мало пригодными для строительных целей. Вследствие большой вязкости применяются как дорожный материал, хорошо полируются и поэтому используются для облицовки и поделок.

Андезиты (от названия гор Анд). Структура их андезитовая, т. е. они состоят из мелких кристаллов. Основная масса породы плотная или пористая, мелкозернистая, с примесью стекла. Окраска андезитов серая, буроватая. Широко используется как стеновой, дорожный и поделочный камень. Пористые разности андезитов отличаются легкостью и легко распиливаются.

Средние щелочные магматические породы

К щелочным породам относятся сиениты и нефелиновые сиениты. Эффузивными аналогами служат трахиты.

Сиениты (от названия г. Сиена в Египте)—щелочные интрузивные породы. Окраска сиенитов светлая: розовая, красная, светло-серая. Структура полнокристаллическая, равномерно зернистая, иногда порфировидная. Текстура массивная, однородная. Сиениты полируются и обрабатываются легче, чем граниты, вследствие отсутствия кварца. Применяются как строительный и дорожный камень, щебень для бетонов и материал для облицовки.

Трахиты (греч. «трахис» — шероховатый). Обладают порфировой структурой. Вкрапленники, как и основная тонкозернистая масса породы, представлены полевым шпатом. Кроме того, присутствуют роговая обманка, биотит и стекло. Окраска трахитов белая, серая, желтоватая. Легко выветриваются переходя в глину. Практическое значение трахитов небольшое. Легко поддаются обработке, не полируются, быстро истираются. Применяются как кислотоупорный и строительный камень (дают хорошее сцепление с цементом), в качестве стеновых блоков, щебня для бетона, тесаных плит.

Бескварцевые порфиры — по своему составу, структуре, распространению и применению аналогичны трахитам.

Основные породы

Цвет пород темный. Среди магматических пород они составляют около 25%, из которых 20% приходится на базальты.

Интрузивными представителями служат габбро, к эффузивным аналогам относятся базальты и диабазы.

Габбро (название местности в Италии) представляет собой полнокристаллическую породу от темно-серой до черной, часто зеленой окраски. Габбро, состоящее из одного плагиоклаза — лабрадора, называется лабрадоритом. Структура габбро чаще всего мелко- и крупнозернистая. Текстура массивная, реже полосчатая. Габбро очень плотная порода, трудно поддающаяся разработке и обработке. Обладает значительной вязкостью. В воде со слабокислой реакцией и под повышенным давлением незначительно размягчается. В силу своей прочности и устойчивости габбро широко применяется в качестве бутового камня, щебня для бетона и как дорожно-строительныйматериал. Ценный строительный камень для различных гидротехнических сооружений (мостовые устои, набережные). Лабрадориты из-за красивой окраски и хорошо полирующихся поверхностей используются в качестве декоративного материала и для облицовки.

Базальты (лат. basaltes — камень из Базана в Сирии) представляют собой плотные тяжелые породы. Основная масса скрытокристаллическая (плагиоклазы, авгит, оливин и др.) и частично стекловатая. Текстура плотная; в разновидностях, содержащих стекло, встречается также пористая и пузыристая. Окраска базальтов темная, почти черная. Базальты, особенно мелкозернистые, очень стойки к выветриванию. Это наиболее легкоплавкие магматические породы (температура плавления около 1150° С). Широко используются как дорожный и строительный камень, электроизоляционный и кислотоупорный материал, а также в камнелитейной промышленности. В результате термической обработки базальта (расплавления и раскристаллизации в формах) получают различные изделия: облицовочные плитки, лестничные марши, плиты, детали машин и т. д., не уступающие по прочности стали. Эти изделия кислото - и щелочеупорны, не проводят электричества. В настоящее время трудами ученых получено каменное литье различных окрасок. Стало возможным получение изделий, армированных сталью.

Диабазы (греч. «диабас» — расщепляющийся) по составу минералов аналогичны габбро, но все минералы в той или иной степени изменены выветриванием, в силу чего большое место занимают вторичные образования (хлорит, серпентин и др.). Окраска от темно-зеленой до черной. Структура крупно-, средне- и мелкозернистая, реже плотная или порфировая. Свежие диабазы используют в качестве дорожного камня, щебня, для поделок и украшений, в камнелитейной промышленности. Используется также их свойство давать хорошее сцепление с битумом и асфальтом.

Ультраосновные породы

Это темно окрашенные породы, не содержащие полевых шпатов и кварца. Наиболее распространены перидотиты и пироксениты, реже встречаются дуниты.

Применение их в качестве естественного строительного камня вследствие малого распространения незначительно.

Пироксениты — темно-зеленые, почти черные породы, полнокристаллические, массивные. Сложены авгитом, иногда с примесью оливина. Порода вязкая, обрабатывается с трудом.

Перидотиты — темно-серые, почти черные породы, средне- или крупнозернистые, массивные. Сложены оливином и авгитом с небольшой примесью роговой обманки, магнетита и других минералов.

Дуниты — темно-зеленые или оливково-зеленые породы зернистой структуры. Массивные. Сложены в основном оливином с ничтожной примесью магнетита и хлорита.

Ультраосновные породы в неизменном виде встречаются на больших глубинах. В пределах поверхности они неустойчивы и легко изменяются. Оливин при выветривании переходит в серпентин, тальк и другие минералы.

Перидотит и пироксенит исполдьзуются как поделочные и строительные камни, для внутренних украшений зданий. Дуниты — высококачественное сырье для изготовления огнеупорных кирпичей.

С ультраосновными породами связаны месторождения таких ценных полезных ископаемых, как платина, хром, медь, титан, никель, кобальт, а также асбест, тальк и магнезит.