Магматичнi породи

В залежностi вiд умов утворення, магматичнi породи подiляють на три групи: 1) iнтрузивнi, якi утворились при повільному застиганнi та розкристалізації магми; 2) ефузивні – продукти швидкого застигання магми, котра вилилась на поверхню Землi; 3) пiрокластичнi, утворенi в результатi накопичення уламкового матерiалу, викинутого в атмо-сферу при виверженнi вулканiв.

Iнтрузивнi породи утворюються в результаті повільного застигання і розкристалізації магми на значних глибинах. Для них характерна повнокристалiчна структура, тобто породи складаються повнiстю iз кристалів мiнералiв, котрі щiльно прилягають один до одного (мал.8 а). Iнодi на загальному фонi повнокристалiчної основ-ної маси виділяються бiльш крупнi кристали мiнералiв. Така структура називається порфiроподiбною (вiд грець. " порфiрос" - вкрапленик) (мал. 8 б). Найширше розвовсюдженими інтрузивними породами є граніти, діорити, габро, піроксеніти.

Ефузивні породи утворюються при виливаннi магми на поверхню Землi. При цьому виділяється багато газів та парів, внаслідок чого температура i тиск в магмі рiзко падають і в нiй створюються несприятливі умови для кристалізації мінералів. Збіднена таким чином магма, яка вилилась на поверхню Землi, називається лавою. В результатi її застигання може утворитись суцiльна, подiбна до скла аморфна маса зi склоподiбною структурою.

Якщо в цiй масi помiтнi слiди течiї лави - кажуть про флюїдальну текстуру (мал. 8 в). Iнодi утворюється мiкрокристалiчна маса, в якiй

кристали можна розрiзнити лише пiд мiкроскопом, - так звана прихованокристалiчна структура (мал. 8 г).

Для ефузивних порiд характерна також i порфiрова структура (мал. 9 д), що являє собою вкраплення окремих порiвняно крупних кристалiв в загальну прихованокристалiчну або дрiбнозернисту масу. Цi вкрапленики утворюються ще пiд час пiд'йому магми до поверхнi Землi.

Основними текстурами магматичних порiд є: щiльна, котра зустрічається як в інтрузивних, так i в ефузивних породах та пориста, притаманна лише для ефузивних порiд. Таким чином, за структурою та текстурою можна визначити умови утворення породи.

Найширше розповсюдженими ефузивними гірськими породами є базальти, андезити, ліпарити, трахіти.

Мал.8. Структури гірських порід під мікроскопом (за Я.О. Новосадом): а – повнокристалічна, б – порфіровидна, в – флюїдальна, г – прихованокристалічна, д – порфірова.

Пірокластичні породи. Вилив лави часто супроводжується викидом в атмосферу розсипчастих продуктiв виверження, якi дають початок пiрокластичним породам. Розсипчастi нагромадження найдрiбнiших часток називають вулканiчним попелом, а частки дiаметром 2-5 мм - вулканiчним пiском. Крупнiші уламки, якi викидаються з вулканiв, назива­ються лапiлями (розмiром до 20 мм) i вулканiчними бомбами (розмiром вiд 20 мм до декiлькох метрiв у поперечнику). Для пiрокластичних по­рiд властива кутастiсть уламкiв та невiдсортованiсть; вони нагро­маджуються, як правило, на схилах вулканiв.Зцементованi вулканiчнi попiл та пiсок утворюють вiдносно мiцну породу - вулканiчний туф. Зцементованi вулканiчнi попiл та пiсок утворюють вiдносно мiцну породу - вулканiчний туф. При наявностi у туфi бiльш крупних улам­кiв, порода називається вулканiчною брекчiєю.

Магматичнi породи роздiляють не лише за умовами утворення, а i за хiмiчним складом. Для хiмiчної характеристики породи користуються поняттям кислотностi, тобто сумарним вмiстом оксиду силіцію(SiO₂) як у вiльному станi (в станi мiнералу кварцу), так i в складi iнших мiнералiв. За кислотнiстю породи подiляються на кислi, середнi, основнi та ультраосновнi. Враховуючи згадані вище ознаки поділу, магматичні породи можна класифікувати за наступною схемою (табл.5)

Таблиця 5.

Класифікація магматичних порід

Кислi породи характеризуються високим вмiстом кремнезему (понад 65%), незначним вмiстом кольорових (темних) силiкатiв i загальним свiтлим забарвленням. Для всiх кислих порiд властива присутнiсть кварцу. До них вiдносяться гранiт, лiпарит, кварцовий порфiр, аляскiт та iн.

Г р а н і т (вiд лат. “гранум” - зерно) - гiрнича порода, що має повнокристалiчну структуру. Складається iз калiєво-натрiєвих польових шпатiв, кварцу, мусковiту, бiотиту та рогової обманки. За кольором польового шпату оцiнюють i колiр породи.

Гранiти, як правило, мають рiвномiрно-зернисту структуру, але iнодi - порфiроподiбну. Порфiроподiбнi, крупнозернистi гранiти з великими окремими кристалами калiєвого польового шпату називаються рапакiвi (фiнською - гнилий камiнь), так як вони порiвняно швидко руйнуються. Цiкавий рiзновид гранiту являє собою письмовий гранiт - п е г м а т и т (вiд грець. “пегма” - мiцний зв’язок), в якому ортоклаз за­кономiрно проростає видовженими кристалами кварцу, котрi нагадують в поперечному перерiзi давнi єврейськi письмена. Пегматит - крупно­кристалiчна жильна порода.

Гранiти широко поширенi в Українському кристалічному щиті. Ви­користовуються в основному як бутовий, стіновий та лицювальний камiнь. Граніти мають високу міцність щодо стиснення (R_ст = 1600-2500кг/см²). Об'ємна вага граніту - 2, 8 т/м³.

Л і п а р и т - ефузивний аналог гранiту. Отримав свою назву вiд остро­ва Лiпарi (Iталiя). Має порфiрову структуру. В свiтлiй, часто бiлiй, склоподiбнiй основнiй масi цiєї породи знаходяться поодинокi вкрап­лення польових шпатiв, кварцу та бiотиту.

Склоподiбнi породи, що вiдповiдають за складом лiпариту, назива­ються о б с и д і а н о м (за iм’ям римлянина Обсидiу­са, котрий вперше привiз цей камiнь з Ефiопiї) або вулканічним склом. Обсидіан являє собою однорiдну, без кристалiв, масу, що має різного забарвлення - від червонясто-коричневого до чорного, що вказує на їхню чи приналежність до гранітної магми (червонуватий колір), чи до базальтової магми (чорний колір). Обсидіан має раковистий злам, аморфний, ламкий і неміцний (R_ст = 100—200 кг/см²).

Обсидiан часто зустрiчається разом з п е м з о ю (вiд лат. “пумекс” - пiна). Пемза є пористою склоподiбною породою, звичайно, сірого і жовтуватого кольору. Вона утворилась при вулканiчному виверженнi багатої газами магми. Завдяки великiй пористостi пемза має низьку (до 1 г/см³) щiльнiсть i не тоне в во­дi, але неміцна (R_ст = 30 — 50 кг/см²

Лiпарити зустрiчаються в Закарпаттi. Обсидiан i пемза добуваються в Вiрменiї, де вони, як правило, використовуються як будiвельний матерiал.

Середнi породи вмiщують вiд 65 до 52% кремнезему. Вони характеризуються дещо бiльшим вмiстом свiтлих мiнералiв, нiж темних. Сюди вiдносяться сiєнiт, дiорит, андезит, порфiрит тощо.

Д і о р и т (вiд грець. “дiоризо” - вiдокремлюю) - iнтрузивна порода повно-кристалiчної структури та масивної текстури. Свiтлi мiнерали представленi плагiокла­зами, котрі надають породi свiтло-сiрого або зеленувато-сiрого забарвлення, на тлi якого рiзко видiляються рогова обманка i авгiт. Поширений в Українському кристалічному щиті. Використо­вується як будiвельний матерiал. Міцність діоритів 2000 - 2600 кг/см² і більш, вогнестійкість висока. Об'ємна вага — 2, 8 т/м³. Порода вязка, добре полірується..

А н д е з и т (назва походить вiд гiрського пасма Анд в Пiвденнiй Аме­рицi) - дуже поширена ефузивна порода темно-сiрого кольору. Структу­ра порфiрова, основна маса прихованокристалiчна. Вкраплення, як пра­вило, представленi плагiоклазом, роговою обманкою та бiотитом. Анде­зити складають конуси згаслих вулканiв Казбека i Ельбруса на Кавка­зi. Вони поширенi також на Закарпаттi, де вико­ристовуються як будiвельний матерiал. Міцність андезитів 2000 - 2600 кг/см²). Об'ємна вага 2, 8 т/м³.

Основнi породи вмiщують 52-40% кремнезему. Велика кiлькiсть кольорових мiнералiв надає їм темного забарвлення. Сюди вiдносяться такi породи як габро, базальт, анортозит, дiабаз та iн.

Г а б р о (за назвою мiсцевостi в Пiвнiчнiй Iталiї) - iнтрузивна пов­нокристалiчна порода, що складається з темних зерен авгiту, рогової обманки та олiвiну, а також бiльш свiтлих - плагiоклазу. Плагiоклаз часто буває представлений лабрадором, який має красивi синi переливи (рiзновид габро, що складається майже цiлком iз лабрадору, назива­ється л а б р а д о р и т о м). Колiр габро сiрий, темно-сiрий, зеленувато-сi­рий, чорний; структура крупно- i середньозерниста.

Масиви габро та лабрадоритів поширені в Українському кристалічному щиті. Використовується як будi­вельний камiнь та облицювальний матерiал. Міцність габро висока - 1800-2800 кг/см². Об'ємна вага - 2, 8-3, 0 т/м³. Порода вязка, добре полірується..

Б а з а л ь т (вiд лат. “базальтес” - основний) - чорна, iнодi темно-сiра порода, що має приховано- або дрiбнокристалiчну структуру. По­ряд з дрiбними кристалами авгiту i плагiоклазу в породi присутня не­розкристалiзована склоподiбна маса.. Базальт - найпоширеніша ефу­зивна порода. В природі залягає на значних площах у вигляді камяних потоків і покривів.

Великi поклади базальтів розробляються в Рiвненськiй областi та в Закарпаттi. Базальтам притаманна стовпчаста окремiсть. Використо­вується як будiвельний, лицювальний камінь, а також у виробництві алюмосилікатних волокон i в камiнному литві. Щільні базальти без домішки зміненого вулканічного скла — найбільш міцні породи (R_ст = 3000-3500 і навіть до 5000 кг/см²). Об'ємна вага - 2, 9-3, 3 т/м³.

Ультраосновнi породи вмiщують до 40% кремнезему. Гiрські породи цiєї групи складаються з силiкатiв, багатих оксидами залiза та маг­нiю. Ультраосновнi породи, як правило, iнтрузивнi, серед них най­бiльш поширені пiроксенiт i дунiт.

П і р о к с е н і т (грецькою - чужий вогню) - в основному складається з авгiту та невеликої кiлькостi олiвiну. Порода повнокристалiчна, щiльна, чорна. Окремі невеликі тіла піроксенітів відомі в Українському кристалічному щиті у Побужжі. З ними пов’язанi родовища нiкелю.

В у л к а н і ч н і т у ф и за хімічним складом можуть відповідати кислим, середнім та основним магматичним породам. Це пористі шаруваті утворення, складені пірокластичними уламки вулканічного скла, пемзи, лав, окремих кристалів. Колір туфів найрізноманітніший - від сірого, жовтого, рожевого до темно-сірого і чорних (світлі різновиди виникли з пірокластичних продуктів кислої магми, а темні - з основновної). Туфи мають низьку граничну міцність щодо стиснення (R_ст = 50— 200 кг/см²), і незначну об'ємну вагу (1, 8—2, 2 т/м³).

Туфи легко розпилюються на блоки і являють собою хороший стінівой матеріал. Туфи основного складу змінені гідротермами, в яких вулканічне скло замічене смектитами і цеолітами, проявляють цінні сорбційні та йонообмінні властивості, тому їх використовують в різних галузях господарства і в природоохоронних заходах, в тому часмі для хімічної меліорації грунтів. Туфи базальтового складу широко розповсюджені в чохлі Волино-Подільської плити. Родовища туфiв розробляються в Закарпаттi, Криму, на Хмельниччині.

Лабораторна робота №2 на тему: „Визначення магматичних і метаморфічних гірських порід.”

Д а н о: роздатковий матерiал - колекцiї магматичних і метаморфічних порід.(можна ознайомитись в кабінетах географії ЗОСШ, або придбати в магазині шкільного обладнання).

З а в д а н н я: В результатi виконаної роботи потрiбно навчитись визначати такi найбiльш поширенi магматичнi породи: граніт, діорит, габро, лабрадорит, ліпарит, андезит, базальт, вулканiчний туф, кварцити, гнейси, мармури, сланцi.