Магматические породы

По условиям образования магматические породы подразделя­ются на интрузивные (глубинные), образовавшиеся из застывшей на больших глубинах магмы, и эффузивные (излившиеся), застывшие из текущего по поверхности расплава. Вулканическими часто назы­вают эффузивные породы, образовавшиеся из пепла и прочего ма­териала, выброшенного при вулканических взрывах.

Преобладающими являются глубинные породы. Они разделены раз­ломами и чередуются с метаморфическими породами, образуя ос­новной объем земной коры. Это древние архей-протерозойские блоки, сформированные миллиарды лет назад, когда Земля прохо­дила более «горячую», нежели сейчас стадию. Излившихся горных пород намного меньше, вулканических еще меньше.

Глубинные породы слагают значительную часть земной поверх­ности. Их присутствие на поверхности объясняется тектоничес­кими и эрозионными процессами. Тектоника поднимает блоки земной коры выше уровня мирового океана (иногда намного выше), а эрозия довольно быстро размывает все находящееся выше и обнажает на поверхности магматические породы. После этого на поверхности крепких магматических пород эрозионный процесс многократно Замедляется.

Химическая классификация магматических пород.

Эти породы со­стоят преимущественно, а чаще всего полностью, из минералов-силикатов, однако называть магматические породы силикатами в гео­логической практике не принято. Их подразделяют на подклассы по расчетному процентному содержанию кремнезема SiO₂ на ультракислые, кислые, средние и основные и ультраосновные.

Внешне кислые и средние породы содержат больше светлых и цветных минералов, основные — больше темноокрашенных. Это же правило касается и скрытокристаллических пород, в которых минералы не видны: кислые — светлые, темные — основные. Не силикатные магматические породы в природе встречаются, но их немного.

Разновидности магматических пород.

Выделяется несколько сотен магматических пород. Все они различаются по минеральному и химическому составу, структуре и текстуре. Их распространенность, как и большинства геологических объектов, крайне неравномерна. Наиболее распространенная магматическая порода — гранит имеет глубинное происхождение и кислый силикатный состав. Другие глубинные породы — сиенит, диорит, габбро, пегматит.
Среди эффузивных пород самая распространенная — базальт основного силикатного состава. Другие эффузивные породы — липарит (риолит), андезит, порфирит, трахит, вулканическая порода — туф.
При визуальном рассмотрении структуры магматических пород определяются прежде всего по степени кристалличности и размерам кристаллов.

Глубинные породы, затвердевавшие на больших глубинах при высоких давлениях и медленном снижении температуры, являются полнокристаллическими. Излившиеся вулканические породы, образовавшиеся при быстром затвердевании материала на поверх­ности, являются неполнокристаллическими. Частично они могут состоять из кристаллов более тугоплавких минералов, выделив­шихся еще на глубине (эти кристаллы называют вкрапленниками), и частично — из скрытокристаллической (основной) массы, содер­жащей неразличимые глазом кристаллы.

Структуры магматических пород (схемы)

а — полнокристаллическая; 6 — неполнокристаллическая с крупными и мелкими вкрапленниками; в — скрытокристаллическая без вкрапленников

Макроскопически текстуры магматических пород подразделя­ются главным образом по ориентированности частиц на массив­ную, полосчатую, пятнистую, а по сложению — на плот­ную, пористую, мелкопористую, кавернозную, пузырчатую, минда­лекаменную, выветрелую, трещиноватую и т.д.

Минеральный состав магматических пород

Основными породо­образующими минералами глубинных магматических пород явля­ются кварц, слюды, полевые шпаты, роговая обманка, пироксен, оливин. Обратим внимание на этот список. Одновременно крайние минералы в одной породе не встречаются, так как они сильно от­личаются по химическому составу (насыщенности кремнеземом — Si0₂) и выделиться из одного расплава не могут.

Главной составной частью излившихся и вулканических пород является скрытокристаллическая основная масса, которая имеет силикатный состав, но не представляет собой конкретных мине­ралов. Масса может иметь окраску от светло-серой до черной и не­ровный, иногда землистый или гладкий раковистый излом.

Визуально минеральный состав магматических пород распозна­ется не просто. Главными диагностическими признаками при этом выступают окраска, блеск, излом. Широко используются опти­ческие методы диагностики минералов в составе пород в специ­ально приготовленных тончайших срезах (шлифах), наклеенных на стекло.

Некоторые текстуры магматических пород (схемы)

а — массивная (хаотичная пестрая); 6 — массивная (однотонная); в — полосчатая; г — пятнистая

Благодаря присутствию магматических пород в природе в те­чение геологической истории происходил и происходит сейчас важный геологический процесс — выработка глинистых минералов и обломочного кварца. То и другое возникает при выветривании магматических пород — кварцевые зерна за счет механического дробления, а глинистые минералы за счет химического изменения минералов-силикатов.

Гидрогеологические и инженерно-геологические свойства

Глу­бинные и большая часть излившихся магматических пород отно­сятся к плотным скальным, меньшая часть излившихся и вулкани­ческие — к полускальным пористым. Пористость излившихся пород может возникать за счет активного выхода газов из оказав­шегося на поверхности расплава. Пористость туфа объясняется его образованием из вулканического пепла.

Как основание и среда магматические породы всегда считаются прочными и несжимаемыми. Магматические породы могут быть трещиноватыми и выветрелыми, особенно в верхней части мас­сива, и в этом случае они более проницаемы для воды. Пористые эффузивные породы проницаемы всегда. Магматические породы широко используются в качестве строительного материала. От­метим три направления.

1. Дробленый камень магматических пород — щебень самого высокого качества. Используется как балласт при укладке сверху шпал и рельсов железной дороги или асфальта напряженных авто­дорог. Также самый лучший щебень используется при производстве плит и панелей, применяемых при высотном домостроении.
2. Пиленый камень применяется для декоративной облицовки стен, укладки на пол и изготовления ступеней. Полированный ка­мень очень красив и долговечен. Все это можно наблюдать, на­пример, в московском метро, в подземных переходах, на цоколях и интерьерах административных зданий. Используется в основном гранит. Нередко можно видеть лабрадор, габбро, базальт. Ступени лестниц в московском метро и подземных переходах делаются из самых прочных разностей магматических пород, но даже они требуют ремонта и обновления рез в несколько десятков лет.
3. Туф, пемза и сходные с ними породы используются для полу­чения блоков, пригодных для возведения стен. Материал пористый, является хорошим теплоизолятором, легко пилится. Размеры блоков — десятки сантиметров, т.е. столько, чтобы каменщики могли обходиться без крана. Для оформления фасада одна из сторон блока обрабатывается лучше других. Так построено, например, много зданий в Ереване и по всей Армении.