Что такое горные породы? Происхождение горных пород. Классы горных пород. Древнейшие горные породы
Горные породы – классификация, виды древнейших горных пород
Поверхность Земли состоит из минералов, которые, в свою очередь, образуют различные горные породы. Они формируются при определенных условиях и, в зависимости от происхождения, обладают особенными, характерными свойствами. Горные породы залегают в земной коре – поверхностной оболочке нашей планеты и представляют большой интерес для человека в качестве минерального сырья.
Классификация
Классифицировать горные породы можно по различным признакам, которые влияют на их состав и свойства.
В зависимости от количества минералов в составе различают два вида горных пород:
Простые (мономинеральные) – состоят только из одной разновидности минерала.
Сложные (полиминеральные) – состоят из нескольких различных минералов.
К основным критериям классификации горных пород относят химический и минеральный состав. Последний определяется процентным содержанием минералов в горных породах.
Разнообразие минералов не так уж и велико – в природе их насчитывается около 50. Однако химический состав гораздо более богатый, поскольку в породах можно отыскать почти все элементы из таблицы Менделеева. Это один из факторов, почему на земле так сильно почва отличается по составу.
Рис. 1. Минералы
Весьма распространенной является классификация горных пород по происхождению:
Магматические (изверженные) – горные породы, образованные при застывании магмы в недрах Земли или на ее поверхности.
Осадочные – породы, образованные при осаждении органики и неорганических веществ на поверхности земли или на дне водных бассейнов.
Метаморфические – горные породы, сформированные вследствие смещения горизонтальных слоев земной коры, а также под действием высокой температуры, давления и химически активных компонентов.
Магматические горные породы
Магматические породы или магматиты – древнейшие горные породы, образованные вследствие остывания и затвердевания расплавленной магмы, оказавшейся в верхних слоях земной коры или на поверхности земли.
В зависимости от того, в каких условиях происходил процесс остывания магмы, горные породы бывают интрузивными и эффузивными.
Интрузивные породы образуются при продолжительном и постепенном остывании магмы глубоко под землей, при условии высокой температуры и давления. В результате образуются очень плотные, массивные горные породы с кристаллическим строением, без каких либо пор или пустот. К интрузивным магматитам относится гранит, перидотит, диорит, сиенит.
Эффузивные породы формируются на поверхности земли или в самых верхних ее слоях, при иных термодинамических условиях. Остывание магмы происходит неравномерно, при гораздо более низкой температуре и атмосферном давлении.
Интрузивные и эффузивные породы возникают вследствие разломов в земной коре, когда в горах происходят вулканические извержения. При этом последние формируются из лавы – переходного состояния магмы, оказавшейся на поверхности земли.
Рис. 2. Вулканическая лава
В результате образуются породы аморфных типов, некристаллического строения, в которых редкие кристаллы видны невооруженным глазом. Пористость и проницаемость – характерные черты эффузивных магматитов.
Осадочные горные породы
Осадочные породы являются самыми распространенными на нашей планете, и занимают большую часть ее площади. На их формирование оказывает влияние целый набор факторов: солнечный свет, температурные колебания, вода, атмосферные осадки.
В результате горные породы начинают разрушаться, деформироваться, происходит перенос и последующее накопление их обломков. Со временем они уплотняются, оседают, приобретая уникальные черты и свойства.
В зависимости от особенностей протекания процесса осаждения выделяют следующие группы осадочных пород:
обломочные – образуются при механическом переносе частиц магматитов;
биохимические – результат совместного воздействия живых организмов и химических реагентов;
хемогенные – образуются при выпадении в осадок веществ из концентрированных растворов;
биогенные – формируются при разложении органики.
К наиболее распространенным осадочным породам относят полевой шпат, апатит, мел, известняк.
Рис. 3. Апатит
Метаморфические породы
Метаморфические или видоизмененные породы образуются в результате сложного физико-химического процесса. При этом на них влияет система термодинамических условий:
высочайшие температура и давление;
различные химически активные компоненты.
Без них процесс метаморфизма невозможен.
Подобному преобразованию могут подвергаться абсолютно все виды горных пород, независимо от их крепости и качества их кристаллического строения.
К метаморфитам относится мрамор, кварцит, глинистый сланец.
Что мы узнали?
Мы узнали, какие бывают разновидности горных пород, где можно встретить их, а также как они образуются и какие условия для этого необходимы. Формирование горных пород – процесс длительный и очень сложный, позволяющий получить большое количество самых разнообразных комбинаций.
Тест по теме
obrazovaka.ru
виды горных пород. Горные породы по происхождению. Типы горных пород
На протяжении многих веков главным строительным материалом являлась горная порода. Виды горных пород люди выбирали в зависимости от их особенностей, физических свойств, прочности, плотности, изнашиваемости и т. д. Поскольку вручную обрабатывать камень не так-то просто, в древние времена из него возводили только самые важные объекты, например, дворцы, оборонительные сооружения, культурные памятники. Именно из таких природных материалов построены легендарные египетские пирамиды, Великая Китайская стена, пирамида ацтеков, Тадж-Махал и другие знаменитые постройки, являющиеся чудесами света.
Характеристика
Различные камни являются не случайным скоплением минералов, а их закономерной ассоциацией. Определение горных пород можно сформулировать следующим образом: это агрегаты минералов природного происхождения с постоянным строением и составом. Впервые этот термин был использован русским химиком и минералогом В. М. Севергиным в 1798 году. В зависимости от прочности, декоративности, плотности, пористости, морозостойкости и других характеристик, минералы находят разное применение. В основном в строительных работах используются горные породы.
Классификация горных пород
В зависимости от способа их образования, все минералы можно разделить на три большие группы. Ученые выделяют осадочные, магматические и метаморфические породы, к отдельному классу относят мантийный тип. Это закономерные ассоциации различных веществ и минералов, из которых состоит значимая часть земной коры.
На протяжении многих веков вулканические выбросы слеживаются и накапливаются, магма остывает и затвердевает. Таким образом образуются магматические горные породы, залегающие в верхней мантии и в земной коре на различных глубинах.
Обломки различного происхождения образуют осадочный тип. Специалисты, благодаря анализам, определяют тип среды, в которой откладывались материалы, особенности их происхождения, вид агентов, переносивших их и т. д.
Метаморфические породы появляются при изменении магматических и осадочных видов в толще земной коры. Такие камни имеют свой уникальный химический состав, но в основе лежит материнский минерал, из которого они были образованы. Все метаморфические процессы в основном происходят в недрах земной коры.
Есть и мантийные породы, которые изначально были магматического происхождения, но потом претерпели существенные изменения в мантии.
Магматические горные породы
Исследователи выделяют два основных типа магматизма: эффузивный и интрузивный. Они различаются по месту застывания магмы, а также характеру ее движения. Кроме этих двух, существуют еще жильные и гипабиссальные магматические породы, которые относятся к промежуточным типам. Они дают дайки и жилы, образовываясь в трещинах других камней при застывании магмы.
Интрузивные, или плутонические породы проходят длительный процесс образования, который может длиться больше тысячелетия. Они могут содержать кристаллы огромных размеров, поскольку магма очень медленно остывает на большой глубине. Хотя плутонические породы изначально находятся в самых недрах земной коры, при ее выветривании и поднятии они очень часто перевоплощаются в горные массивы. Ярким примером служит гора Шпицкоппе в Намибии. Главными минералами этого типа являются гранит, лабрадорит, сиенит, габбро.
Магматические породы эффузивного (вулканического) типа образуются при извержении вулкана, то есть когда магма выходит на земную поверхность. Они не создают крупных кристаллов по причине ускоренного остывания. Ярким примером породы такого типа служат риолиты и базальты. Из них в древности часто делали различные скульптуры, памятники.
Осадочные минералы
Обломочные, хемогенные и органогенные – это основные осадочные типы горных пород. Они различаются в зависимости от способа происхождения и формируются на земной поверхности. Обломочный тип образуется благодаря цементированию и слеживанию отдельных обломков различных горных пород. Ярким примером таких минералов могут послужить песчаники и конгломераты. В Барселоне есть массив Монсеррат, вот он как раз и является конгломератом, поскольку состоит из скрепленных известняковым цементом булыжников.
Хемогенные типы горных пород формируются из минеральных частиц, выпавших осадком в воде. Именно на основании минерального состава происходит классификация камней. Самым распространенным представителем хемогенов является известняк. Например, в Австралии есть пустыня Пинакли, образованная как раз из этой породы. Органогенный тип во многом похож на уголь, потому как он тоже формируется благодаря слеживанию останков животных и растений. Все осадочные породы характеризуются трещиноватостью, пористостью и растворимостью в воде.
Метаморфические минералы
Классы горных пород очень часто довольно условны. К метаморфическому типу могут принадлежать минералы как осадочного, так и магматического происхождения. Они имеют различную степень интенсивности процессов трансформации. Если она низкая, то метаморфизм позволяет определить материнскую породу, а вот при высокой степени сделать подобное просто невозможно. Такие минералы изменяют свой состав и текстуру. По этой причине метаморфические породы разделяют на сланцеватые и несланцеватые, а в зависимости от условий образования выделяют три большие группы: регионального, гидротермального и контактового метаморфизма.
Иногда так случается, что громадные валуны камней подвергаются воздействию извне, например, низких или высоких температур, давления. Ярким примером могут послужить гнейсы. Вот такие минералы можно считать региональными. Гидротермальный метаморфизм происходит с участием термальных источников. Минералы контактируют с богатой ионами горячей жидкостью, пробирающейся по трещинам гор, при этом происходит химическая реакция, которая изменяет состав горных пород. В качестве примера можно привести кварцит, часто формирующийся по известнякам. Существует и контактовый метаморфизм. В этом случае на горные породы воздействуют химически и повышением температуры интрузивные магматические массы.
Свойства горных пород
Различают несколько свойств минералов, и все они важны в той или иной степени. Если они используются в качестве облицовочного материала, то в первую очередь внимание обращается на их эстетическую привлекательность. В некоторых случаях декоративность камня очень важна, подбирается его рисунок, цвет. От показателя плотности зависит то, сколько весит горная порода. Виды горных пород бывают легкими и тяжелыми. У первых показатель плотности - до 2200 кг/м3, а у вторых – более 2200 кг/м3. Если камень выбирается для строительства сооружения, то тут нужно учитывать его вес, чем он плотнее, тем тяжелее получится конструкция. Этот параметр зависит от состава породы, пористости.
Одним из самых важных свойств камня (особенно если говорить о строительстве) является прочность. От неё зависит износостойкость материала. Чем прочнее минерал, тем дольше он сохранит свой первоначальный вид. В связи с этим, все камни делят на три группы: низкой, средней прочности и прочные. Тут все зависит от состава породы, а именно от твердости минералов. К прочным камням можно отнести габбро, гранит, кварцит, к средним – известняк, мрамор, травертин, низкой прочностью обладают туфы, рыхлые известняки.
Разные виды горных пород обладают различной степенью пористости. От этой характеристики зависит кислото- и солестойкость, водопоглощаемость камня. На пористость особое внимание стоит обращать в том случае, если определенная порода выбрана в качестве облицовки. Этот показатель определяет долговечность материала, его полируемость, прочность, декоративность, теплопроводность, обрабатываемость и т. д. Чем выше пористость, тем меньше вес камня, он лучше обрабатывается, но в то же время снижается его объем, крепость, ухудшается полируемость.
Показатель водопоглощения породы тоже очень важен. От него зависит морозо-, кислото- и солестойкость материала. Вода, попавшая в поры, при замерзании увеличивается в объеме, создает давление, из-за чего в итоге образуются трещины. То же самое происходит и с соляными растворами, которые способствуют росту кристаллов, создающих дополнительное давление. Если пористость минерала низкая, то в нем появляются трещины, в некоторых случаях он может даже расколоться. В пористых камнях давление равномерно распределяется, и никакие трещины не появляются.
На процесс изменения горных пород во многом влияет их кислотостойкость. Кислоты могут преобразовывать и даже разрушать некоторые минералы. Поэтому при выборе камня для возведения сооружений нужно учитывать и этот факт. Например, соляная кислота представляет серьезную угрозу для мрамора, доломита, травертина. А вот известняк и гранит характеризуются отличной кислотостойкостью, поэтому до сегодняшних дней сохранилось так много культовых конструкций из этих материалов.
Процессы преобразования
Огромные валуны, величественные горные массивы производят впечатление могучих великанов, над которыми не властно время и различные факторы извне. Кажется, они сохраняют первоначальный вид на протяжении веков и тысячелетий, но это вовсе не так. Со временем претерпевают существенные изменения любые горные породы. Классификация горных пород позволяет определить, как долго минералы сохраняют свой первоначальный облик, что именно оказывает на них наибольшее воздействие.
Состав камня изменяется в течение длительного периода. Преобразование горных пород может носить природный или антропогенный характер. На состояние камней оказывают влияние такие факторы, как талые или подземные воды, дожди, ветер, солнце, высокие и низкие температуры. Разрушение горных пород природным способом происходит очень медленно, но его невозможно остановить. Дождь и ветер вымывают и выветривают как верхние слои, так и подземные ландшафты. Постепенно они изменяют не только форму, но и состав минералов.
Антропогенные процессы связаны с деятельностью человека. Разрушение горных пород может проводиться при помощи техники. Например, неоднократно строительные бригады расчищали территории для возведения сооружений, при этом убирая часть горных массивов. Конечно, такая деятельность разрушает природный ландшафт, оказывает на него негативное влияние. Поврежденные горные породы дают трещины, из-за этого происходят обрушения, обвалы. Человек намного быстрее может изменить облик залежей минералов, нежели природные факторы.
Таким образом, абсолютно все гористые местности со временем меняют свой внешний вид. Скорость их трансформации во многом зависит от внешних условий, состава породы, силы, степени и длительности воздействия. На процесс преобразования также влияет климат местности, в которой располагаются камни.
Круговорот пород
Геологические процессы образования магматических, осадочных и метаморфических минералов завязаны в определенный цикл. Начинается все с того, что магма выливается, постепенно остывает и застывает, при этом формируется магматическая горная порода. Виды горных пород изменяются, как только оказываются на земной поверхности. Ветер, вода, перепады температур образуют осадочный тип минералов. Камни дробятся, выветриваются, переносятся с места на место, останавливаясь в осадочных бассейнах. Именно там фрагменты пород завершают свой путь, слеживаются и превращаются в осадочный тип минералов. Со временем горные массивы погружаются на большую глубину, подвергаясь воздействиям тектонических процессов. Все это приводит к образованию метаморфических пород. При высокой температуре и сильном давлении минералы плавятся, превращаясь в магму. Со временем она застывает, формируя магматическую породу, и процесс формирования камней начинается сначала.
Петрология и петрография
Как на микро-, так и на макроуровне проводятся исследования минералов. В первом случае изучаются лишь небольшие частицы определенных пород, их прозрачные и полупрозрачные спилы. Это позволяет установить характеристики и свойства минералов. Во втором случае ученые рассматривают все горные породы в совокупности, потому как они образуют определенный элемент земной коры. Исследователям удается определить историю, особенности и приблизительную дату их формирования.
Происхождение горных пород изучают две дисциплины: петрология и петрография. Первая наука исследует химический и минералогический состав камней, условия их залегания, текстуру и структуру. Петрология определяет также геологические формации, составляющие основную часть земной коры. Петрография же занимается классификацией и описанием различных пород, это больше описательная наука. Она изучает отдельные образцы камней, их структуру и состав. Петрографы работают с прозрачными и полупрозрачными срезами, при помощи микроскопа исследуют свойства их компонентов. Также ученые могут работать с образцами горных пород внушительных размеров.
Выделяют несколько уровней исследования минералов. Сначала ученые занимаются составлением геологических карт, затем проводятся полевые, петрографические и геохимические изыскания. Все они дополняют друг друга и позволяют составить полную картину. Полевые исследования позволяют определить структурные особенности, положение минералов, установить приблизительные временные рамки их возникновения. Петрографические труды определяют, какие существуют горные породы по происхождению, каково процентное соотношение в них минералов .
Более сложной наукой является петрология. Необходимость в специальных и более глубоких исследованиях возникла в результате накопления огромного багажа знаний. К горным породам относятся разные виды минералов, которые соответствуют осадочному, магматическому и метаморфическому типу. И каждый из них является предметом изучения определенной ветви упомянутой дисциплины. Так, науку об осадочных минералах интересует текстура и состав солей, известняков, песчаников, конгломератов и прочих камней осадочного происхождения. Магматическая петрология рассматривает минералы, выкристаллизовавшиеся из расплавленной магмы. Метаморфическая наука изучает мрамор, сланцы, гнейсы и другие породы, образованные в ходе трансформации.
Кроме всего прочего, ученые также занимаются геохимическими исследованиями. Они дают общее представление о химическом составе породы, ее возрасте, месте происхождения, минеральных фазах, температуре и давлении, при которых она формировалась.
Самые распространенные горные породы
На нашей планете имеется огромное количество залежей самых разных минералов. Большинству из них люди нашли практическое применение. Некоторые породы более востребованы, некоторые менее. Поговорим о камнях, чаще всего используемых человеком.
Граниты
Пожалуй, это самый распространенный камень, состоящий из кварца, полевых шпатов, слюды. Гранит имеет зернисто-кристаллическую структуру, делится на три категории: мелко-, средне- и крупнозернистый. Камень имеет самые разные оттенки, самыми редкими считаются голубовато-зеленый, светло-серый и бордовый. Гранит отлично поддается полировке, некоторые его разновидности подвергают термической обработке. Делается это для создания дополнительных декоративных эффектов. Эксплуатационные свойства и механические показатели гранита оцениваются очень высоко, поэтому камень используется для облицовки фасадов сооружений, набережных, при строительстве цокольных конструкций. Камень используется и для создания скульптур.
Песчаники
Еще одна популярная горная порода. Виды горных пород зависят от способа образования. Песчаники относятся к осадочному типу, поскольку состоят из сцементированного песка. В природе встречаются камни самых разных цветов: зеленые, желтые, серые, красные, бурые. Для декоративных целей чаще всего используются мелкозернистые коричневые, красные и зеленые песчаники. В основном они идут на облицовку зданий.
Мрамор
Принадлежит к зернисто-кристаллической породе, появился в результате воздействия на доломит и известняк высокой температуры и давления. Мрамор обладает высокими декоративными свойствами, он хорошо поддается обработке. Так, шлифовка минимизирует четкость и яркость, полировка, наоборот, усиливает рисунок, скалывание осветляет фон. Камень бывает цветной, серый и белый.
Сланец
Камень образовался из-за сильного уплотнения глины, перекристаллизовавшейся под односторонним сильным давлением. Сланцы способны раскалываться на очень тонкие пластины, по цвету встречаются красно- и серо-коричневые, темно-серые, черные экземпляры. Этот декоративный и долговечный материал, не требующий никакой обработки, используется для внутренней и наружной облицовки.
Полудрагоценные камни
Такие горные породы, как малахит, оникс, лазурит, опал и яшма, ценятся больше других, потому что они реже встречаются в природе. Эти камни идут на изготовление украшений, декоративных фигур, небольших элементов интерьера.
fb.ru
Что такое горные породы? Происхождение горных пород. Классы горных пород :: SYL.ru
В земле часто кроются разнообразной формы камни, которые как будто бы отполированные, отшлифованные или вырезанные кем-то. Правильной формы многогранники поражают блестящими гранями и гладкими плоскостями. Название им - кристаллы. Они довольно разнообразны по размерам и форме, одни могут быть метровой толщины, другие – узкими, острыми и маленькими. У преобладающего большинства минералов кристаллическое строение. Ну а что такое горные породы?
Горные породы и минералы
Горные породы - это совокупность минералов. Минерал – составная часть земной коры, природное химическое соединение. Для каждого характерна своя химическая формула, но объединяют их физические свойства: цвет, удельный вес, блеск, твердость. Минералы образуются в озерах, в пустынях, в болотах, в недрах земли, словом – везде.
Образовались горные породы и минералы много миллионов лет назад и сейчас являются составляющей земной поверхности. Большинство пород – твердые тела. Но можно их встретить и в газообразном (гелий, метан, углекислый газ) или жидком (ртуть, вода) состоянии. Обладают они различным строением и цветами. Происхождение горных пород может быть осадочным, магматическим и метаморфическим. Земные породы имеют свойство выветриваться и превращаться друг в друга.
Осадочные горные породы
Накапливаясь на поверхности земли на протяжении многих миллионов лет, сейчас они занимают около 75-ти% площади суши. Большинство из их объема (95%) создано в морских условиях. Периодичность осадконакопления отражается характерной для большинства осадочных пород слоистой текстурой. Динамика среды является первостепенным условием состояния слоистости. Так, в речном потоке возникает наклонная слоистость, а в стоячей воде – горизонтальная.
Осадочные горные породы отличаются пористостью. Этот текстурный признак может быть тонким, мелким, крупным и грубым. Существует определенная классификация осадочных пород, согласно которой выделяют пять групп.
Классификация осадочных пород
Первая группа – обломочные. Породы возникают в результате выветривания минералов или материнских пород, переносятся и откладываются в других участках. По степени цементации они могут быть уплотненными или рыхлыми. По минеральному составу грубообломочные осадочные породы делятся на полимиктовые и олигомиктовые, по форме обломков – угловатые и окатанные.
Коллоидно-осадочные породы образовываются в результате химического разложения и перехода веществ в коллоидальные состояния. Хемогенные – это выпадающие химическим путем из водных растворов осадки. Биохимические породы – результат химической реакции при участии микроорганизмов. Происхождение горных пород этой группы может быть биогенным или химическим. Последняя группа – органогенные осадочные породы. Их образование связано с участием живых организмов, в них содержатся остатки растений и животных в значительном количестве.
Магматические горные породы
Кристаллизация жидкой магмы, возникшей в результате частичного или полного плавления горных пород в верхней части мантии или нижней части земной коры, приводит к образованию горных пород магматического происхождения, которые составляют 65% земной коры.
Магма – это частично или полностью расплавленное вещество, обогащенный различными газами и парами воды расплав силикатного состава, образование которого связано с высокими температурами в недрах планеты. Различного рода геологические процессы провоцируют ее устремление к поверхности. Постепенно магма остывает по мере поднятия, минералы из расплава кристаллизируются и таким образом формируются магматические горные породы. Примеры минералов с наивысшей температурой плавления – это амфиболы, пироксены, оливин. Из-за высокого содержания магния и железа их еще называют мафическими или ферро-магниевыми.
Низкотемпературные минералы кристаллизируются следующими. К ним относятся сиалические или фельзические. Содержание кальция, калия, алюминия и кремния в них преобладает над содержанием марганца и железа. Процесс длится до полного превращения магмы в породу.
Классификация магматических пород
Исходная магма напрямую влияет на состав и свойства горных пород магматического происхождения. Так, ферро-магниевые минералы являются строительным материалом для темных пород, которые еще называются основными или мифическими (базальты). Фельзические минералы лежат в основе светлых образований, таких как кислые или сиалические породы (трахит).
Глубина отвердевания магмы определяет классификацию на три больших группы горных пород. Плутонические образовываются частично в нижней части земной коры, вулканические - в результате извержения магмы на поверхность и гипабиссальные – вследствие заполнения ею трещин существующих пород. Магматические породы делят на эффузивные и интрузивные. Первые образуются, когда магма выходит на поверхность, другие – в недрах земной коры.
Метаморфические горные породы
Говоря о том, что такое горные породы метаморфического происхождения, нужно определить, что такое метаморфизм. В данном случае речь идет о породах, которые под воздействием давления, температуры и флюидов изменили текстуру агрегатов зерен, размер или минеральный состав. К наиболее распространенным представителям этой группы относятся роговики, кварциты, мраморы, которые относятся к массивным породам, и гнейсы, сланцы полосчатой или сланцеватой текстуры. При динамическом или дислокационном метаморфизме возникают также катакластические породы (милониты, катаклазиты).
Исходя из состава, различают классы горных пород: метабазиты – производные магматических и основных осадочных пород, метапелиты – производные изверженных и кислых осадочных. Отдельно рассматривают карбонатные породы – карбонатные катаклазиты, кальцифиры, мраморы. Еще выделяют контактово-метаморфизованные и регионально-метаморфизованные горные породы. Примеры первых – это роговики, образованные за счет алюмосиликатных пород, мраморы – за счет известняков, наждаки – за счет бокситов.
Вулканогенно-осадочные породы
Породы этой группы состоят из осадочного и вулканического материала. Выделяют два класса: хемогенные и вулканогенно-обломочные. Из материала, который выносится парогазовыми струями, горячими источниками и извлекается при выщелачивании вулканических пород, что осаждаются на суше и в море, образовываются хемогенные породы. К самым известным представителям относятся яшма, фосфориты, некоторые руды марганца и железа, отложения серы.
В основе последних - пирокластический материал, который образовался вследствие дробления взрывами вулкана слагающих его горных пород и жидкой лавы. Сцементированные вулканогенно-обломочные породы имеют свою классификацию, основным критерием которой является количество вулканического материала. Так, выделяют пирокласто-осадочные породы, где преобладает осадочный компонент (туфоконгломераты, туфогравелиты, туфопесчаники), туффиты, которые содержат более 50% пирокластического материала, и вулканические туфы, полностью состоящие из него. По размеру обломков туффиты и туфы делят на: псефитовые, псаммитовые, алевритовые, пелитовые.
Физические свойства
Свойства горных пород важны для диагностики и отражают факторы их образования и изменения. Первое, на что обращается внимание – это цвет, хотя он больше важен для определения минералов. Для пород важна интенсивность окраски (промежуточная, светлая или темная). Преимущественно для сланцеватых и аморфных пород характерен блеск. Структура включает совокупность признаков породы, таких как: характер поверхности, размеры и форма кристаллических зерен, степень кристалличности породы.
Горные породы отличаются прочностью. Согласно этому признаку можно выделить прочно связанные (каменистые), слабо связанные (можно разломать руками) и рыхлые, которые растираются между пальцами. Горные породы еще характеризируются по таким признакам, как твердость, плотность и отдельность.
Использование в строительстве
С того момента, как человек научился обрабатывать камень для постройки жилья и для получения примитивного орудия, он уже столкнулся с тем, что такое горные породы. Природный камень, открывая все новые ценные свойства, человеку помогал на протяжении многих веков. Основой строительства постепенно стали песок, глина, туф, известняк. Сегодня используются такие материалы, как строительная керамика, бетон, цемент, стекло, которые являются переработанными горными породами (гравий, мергель, известняк, глина, пегматиты, кварциты, кварцевые пески).
Для украшения фасадов используют кварцит, мрамор, лабрадорит, габбро, гранит. Топливно-энергетические ресурсы человека основываются на горючих сланцах, торфе, угле, нефти. Некоторые горные породы нашли широкое применение в цветной металлургии (огнеупорная глина, известняки, доломиты).
Промышленность
Сложно представить себе жизнь без нефти, соли, угля, гранита, песка. Что такое горные породы для промышленности? Без них было бы невозможно обойтись. Пищевая и химическая отрасли, например, широко использует опоку, трепел, диатомит, каменную соль. В арсенал легкой и отрабатывающей промышленности входят кремнистые горные породы, известняки, глина, пемза. Наиболее важными агрономическими рудами являются калийные соли, глауконитовые породы, фосфориты.
Горные породы, благодаря своему разнообразию - это незаменимый помощник современного человека. Они нашли свое применение в повседневной жизни, в медицине, в ювелирном искусстве и других отраслях жизнедеятельности. Именно поэтому их называют полезными ископаемыми.
www.syl.ru
Какие бывают горные породы?
Минералы, как правило, редко встречаются поодиночке. Их совокупности образуют горные породы, которые представляют собой естественные природные агрегаты из множества минералов. Те минералы, которых в породе больше всего (20— 50%), геологи называют породообразующими, остальные, которых обычно не более 2 — 3%, — акцессорными минералами (от лат. accessorius — добавочный).
Каждая горная порода характеризуется степенью кристалличности, величиной и формой минералов, расположением мельчайших частиц относительно друг друга. По происхождению различают горные породы магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы
Магматические горные породы образуются обычно на большой глубине, где преобладают высокие температуры и давление. Они кристаллизуются из очень горячих природных расплавов (из магмы) с характерным силикатным составом. На долю полевых шпатов в них в среднем приходится около 60%, кварца — около 12%, пироксена — около 12%. Глубинным магматическим породам присуще равномерное распределение зерен минералов. Магматические породы делят на две большие подгруппы: интрузивные (граниты, диориты, габбро) и эффузивные, т. е. вулканические (базальты, андезиты, липариты, дациты). Кроме того, по химическому составу условно выделяют кислые, основные и ультраосновные магматические породы. К кислым относятся породы, содержащие в среднем 64 — 78% кремнезема (Si02): граниты, дациты, грано-диориты. Основные породы в среднем содержат 44 — 53% кремнезема: габбро, базальты, пироксениты и др. Ультраосновные породы содержат 30 — 44% кремнезема: дуниты, периотиты и др.
Граниты (от лат. granulum — зернышко) возникают при кристаллизации магмы на глубине более 2 км. Внешне граниты — среднезернистые или крупнозернистые породы, имеющие светлую (розовую, красную, серую) окраску. Цвет гранитов во многом зависит от содержания калиевого полевого шпата. В этих породах преобладающими являются кварц (30 — 35%), полевой шпат (50 — 60%), плагиоклаз (10 — 15%). Акцессорных минералов бывает очень много: апатит, циркон, сфен, монацит, турмалин, биотит, магнетит и др. Насчитывается более двух десятков разновидностей гранитных пород. Среди них есть гигантозернистые пегматиты и мелкозернистые аляскиты. В зависимости от химического состава граниты могут быть плагиоклазовыми или щелочными. Плотность гранитов колеблется от 2,58 до 2,81 г/см3. Граниты различаются по своей форме, происхождению и глубине образования. Удалось выяснить, что часть магматических расплавов, образовавших граниты, залегала на глубине 15 — 20 км, при этом были отмечены следы поднятия гранитной магмы со скоростью примерно 100 — 150 см в год. Мощности гранитных тел достигают 6 — 8 км.
Гранит — прочная горная порода с красивым рисунком расположения кристаллов. Когда хотят сказать о чем-то очень прочном, говорят «крепкий, как гранит». Действительно, из гранита делают фундаменты, опоры мостов. Гранитной брусчаткой выложены улицы. Нижние этажи городских зданий часто облицовывают этим камнем. Гранит может противостоять ветру, дождю и снегу. Это объясняется особенностями его кристаллического строения, а внешний облик зависит от размеров породообразующих минералов и их цвета. Как правило, цвет гранита — это цвет его основного компонента — калиевого полевого шпата. Особой разновидностью гранитов являются пегматиты — крупно- и гигантозернистые магматические породы. Из-за роста кристаллов кварца, проникающих сквозь полевые шпаты, пегматиты имеют вид «клинописи» на камне. Отсюда и такие названия, как «письменный гранит», «еврейский камень» и др. Из пегматитов добывают слюду, полевой шпат, драгоценные камни.
Гранит, как и всякая другая порода, может разрушаться на открытом воздухе, но происходит это медленно и едва заметно. Исторический опыт использования полированных плит гранита, которые подвергались воздействию резких колебаний температуры и атмосферных осадков, показал, что поверхность плит может начать изменяться только через 200 — 250 лет. Однако в современном мире выхлопные газы автомобилей, кислотные дожди и заводской дым существенно ускоряют процесс разрушения гранитов.
Магматические расплавы иногда прорываются по трещинам на поверхность, изливаясь в виде вулканических потоков. Излившиеся (эффузивные) потоки отличаются неравномерной кристалличностью, а отдельные минералы заключены в пористую или стекловидную массу. Кристаллы в ней практически не видны. К таким горным породам относят базальты, которые по своему химическому составу являются основными породами (их плотность составляет 2,85 г/см3), и липариты — кислые породы с плотностью 2,59 г/см3. Базальтовый расплав бывает сильно насыщен газами. Попадая на поверхность Земли, газы улетучиваются, оставляя поры, в результате чего порода становится ноздреватой. Иногда газов настолько много, что образующаяся горная порода (пемза) становится легче воды.
Осадочные горные породы
Осадочные горные породы — это разрушенные при выветривании и перемещенные водой или ветром обломки пород разного размера и формы. Осадочные породы покрывают 75% поверхности Земли. Их объединяют в четыре группы: обломочные, вулканогенно-обломочные (чаще их называют вулканогенно-осадочными или пирокластическими), глинистые и биохимические.
Обломочные породы состоят из обломков минералов, горных пород, остатков органических тел (например, из известковых скелетов животных, стволов и веток деревьев и др.). Обломки бывают крупными (более 10 мм) и мелкими (от I до 0,01 мм), имеют различную форму, иногда слабоокругленную, а иногда шарообразную. В группу обломочных пород входят пески, алевриты, галечники и продукты их разрушения. Иногда обломки прочно скреплены глинистым веществом — природным цементом, который различается по своему составу и может быть кремнистым, карбонатным, железистым, глинистым. Плотность обломочных пород низкая — от 1.2 до 2.0 г/см2.
Осадочное происхождение имеют многие минералы — кальцит, доломит, гипс, галит, сильвин, ангидрит, лимонит и др. Их относят к минералам — индикаторам осадочных пород. Они могут возникать в самых разных физико-географических условиях. Например, железистые породы образуются на дне морей и озер, а также в болотах.
Особенно разнообразны известняки. Они накапливаются на дне морей или озер, встречаются в долинах рек и вблизи источников, где в воде много извести. Это широко распространенные известковые туфы — травертины.
Пирокластические породы находят вблизи действующих или давно потухших вулканов. Эти породы тесно связаны с вулканическими процессами, и поэтому их можно встретить как на суше, так и под водой, вблизи подводных вулканов. Они представляют собой смесь вулканических пеплов, песков, шлаков, пемзы и даже вулканических бомб. Глинистые породы разнообразны. Встречается более 50 разновидностей глин, которые отличаются по своим минеральному, химическому и органическому составам. Их объединяет преобладание частиц, размеры которых колеблются от 0,01 до 0,001 мм.
Существуют две разновидности таких пород — глины и аргиллиты.
Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним, например, относятся известняки-ракушечники, коралловые рифовые известняки, планктонные и фораминиферовые илы, озерный мел, диатомиты (диатомовые илы), сапропели (водорослевые илы) и другие, на суше — торф.
Метаморфические горные породы
Метаморфические горные породы образовались в результате изменения (метаморфизма) толщ осадочных или магматических пород. При сильном и длительном их сжатии, а также под воздействием высоких температур и газов в породах происходит изменение состава минералов, появляются новые минералы; эпидот, хлорит, тальк, серицит, графит и др. Самая известная из таких пород — мрамор, образующийся при метаморфизме известняков. Чистый, белоснежный мрамор может просвечивать в слое толщиной до 30 см, что придает мрамору характерное для него мерцание. Под воздействием сжатия и высоких температур вулканические и осадочные породы превращаются в гнейсы, а каменные угли — в графиты. Пейсы — метаморфическая горная порода. Насчитывают около 40 разновидностей гнейсов. Их чаще всего можно встретить в Финляндии, Карелии, Восточной Сибири, в Канаде. Для гнейсов характерны серый или зеленовато-серый цвет, тонкая полосчатость из темных, почти черных и светлых прослоек, включения сплюснутых минералов и обломков пород.
В гнейсах видны следы микроскладок и изгибов слоев.
Гнейсы образуются при температурах от 400 до 900°С и давлении в 3 — 9 тыс. атмосфер. Такие условия существуют только в глубоких недрах Земли.
Образование гнейсов протекает в несколько этапов. Сначала осадочные породы (илы, пески) превращаются в глины и песчаники, а иногда в глинистые сланцы. Обычно это происходит в верхних горизонтах земной коры, где еще невелики температура и давление. Затем по мере погружения в глубину и с возрастанием температуры и давления сланцы и песчаники резко уплотняются, теряя при этом воду; минералы «расплющиваются». Смена геологических условий приводит к появлению характерных листовидных и чешуйчатых «метаморфических» минералов: хлорита, талька, силиманита, ставролита и др. Высокие температуры и горячие магматические расплавы способствуют частичному расплавлению уже измененных пород. На последнем этапе гнейсы приобретают пластичные свойства и способны сминаться в складки, образуя иногда даже характерные гранито-гнейсовые купола. Эти преобразования происходят очень медленно и постепенно. Возраст гнейсов в большинстве районов Земли составляет 2 — 2,4 млрд. лет. Чем древнее такие породы, тем больше фаз метаморфизма они испытали.
geographyofrussia.com
Список горных пород по алфавиту
Горные породы представляют собой минералы и их соединения. Невозможно представить нашу планету без минералов, фактически формирующих ее.
Система классификации
Выделяют огромное число видов пород, подразделяемых на группы. Генетически различают:
осадочные;
метаморфические;
магматические.
Последние делят еще на три класса:
плутонические;
гипабиссальные;
вулканические.
Подгруппы можно разделить на:
кислые;
средние;
основные;
ультраосновные.
Практически нереально составить полный список горных пород, учитывая все существующие на Земле виды, так их много. В рамках этой статьи мы предпримем попытку структурировать информацию о наиболее интересных и часто встречающихся типах.
Метаморфические горные породы: список
Таковые формируются под влиянием свойственных земной коре эндогенных процессов. Поскольку преобразования происходят, когда вещества в твердой фазе, визуально они незаметны. Во время перехода меняются структура, текстура, состав исходной породы. Чтобы такие перемены происходили, необходимо удачное сочетание:
нагрева;
давления;
влияния газов, растворов.
Существует метаморфизм:
региональный;
контактовый;
гидротермальный;
пневматолитовый;
динамометаморфизм.
Далее представлен список горных пород по алфавиту для этой группы минералов.
Амфиболиты
Эти минералы сформированы роговой обманкой и плагиоклазом. Первая классифицируется как ленточный силикат. Визуально амфиболиты – это сланцы либо массивы цветов от темного зеленого до черного. Цвет зависит от того, в каком соотношении в составе минерала присутствуют темноцветные компоненты. Второстепенные минералы этой группы:
гранат;
магнетит;
титанит;
цоизит.
Гнейсы
По своей структуре гнейс исключительно близок граниту. Визуально отличить эти два минерала друг от друга возможно далеко не всегда, так как гнейс копирует гранит и близится к нему по физическим параметрам. А вот цена гнейса существенно ниже.
Гнейсы широко доступны, поэтому применимы в строительстве. Минералы разнообразны и эстетичны. Плотность высока, поэтому можно использовать камень в качестве бетонного заполнителя. При небольшой пористости и малой способности поглощать воду гнейсы имеют повышенную стойкость к вымораживанию. Так как выветривание также мало, допускается использование минерала в качестве облицовочного.
Сланцы
Составляя список горных пород, из числа метаморфических обязательно нужно упомянуть сланцы. Выделяют такие их виды, как:
глинистые;
кристаллические;
тальковые;
хлоритовые.
Благодаря необычной структуре и эстетичности этого камня, в последние годы сланец стал незаменимым декоративным материалом, используемым при строительстве.
Сланцы – это довольно большая группа, которую составляют горные породы. Список названий разновидностей, активно используемых человечеством в разных целях (в основном в строительстве, ремонте, реконструкции):
алевролит;
златалит;
серпантинитовый;
гнейсовый;
и филлитовый сланцы.
Кварцит
Этот камень известен своей прочностью, так как сформирован кварцем с добавлением примесей. Формируется кварцит из песчаника, когда исходные элементы минерала заменяются кварцем при региональном метаморфизме.
В природе кварцит встречается сплошным пластом. Нередки примеси:
гематита;
гранита;
кремния;
магнетита;
слюды.
Самые богатые залежи найдены в:
США;
Индии;
России;
Канаде.
Основные особенности минерала:
стойкость к морозу, влаге, температурам;
прочность;
безопасность, экологическая чистота;
долговечность;
стойкость к щелочам, кислотам.
Филлит
Не последнее место в списке горных пород принадлежит филлитам. Они занимают промежуточную позицию между глинистыми и слюдяными сланцами. Материал плотный и тонкозернистый. При этом камни очевидно кристаллические, им свойственна ярко выраженная сланцеватость.
Филлиты обладают шелковистым блеском. Цветовая гамма – черный, оттенки серого. Минералы раскалываются на тонкие плиты. В составе филлитов выделяют:
слюду;
серицит.
Могут быть зерна, кристаллы:
альбита;
андалузита;
граната;
кварца.
Богаты залежи филлитов во Франции, Англии и США.
Осадочные горные породы: список
Минералы этой группы расположены преимущественно на поверхности планеты. Для формирования должны соблюдаться следующие условия:
низкие температуры;
осадки.
Выделяют три генетических подвида:
обломочные, представляющие собой грубые камни, сформированные при разрушении породы;
глинистые, происхождение которых связывают с преобразованием минералов групп «силикатные» и «алюмосиликатные»;
биохемо-, хемо-, органогенные. Такие формируются в процессах осаждения при наличии соответствующих растворов. В этом принимают активное участие также микроскопические и не только организмы, вещества органического происхождения. Немаловажна роль продуктов жизнедеятельности.
Из хемогенных выделяют:
галоидные;
сульфатные.
Список горных пород этой подгруппы:
гипс;
ангидриты;
сильвинит;
каменная соль;
карналлит.
Самые важные осадочные горные породы:
Доломит, подобный плотному известняку.
Известняк, состоящий из углекислого калия с примесью такого же магния и ряда включений. Параметры минерала варьируются, определяются составом и структурой, а также текстурой минерала. Ключевая особенность – повышенные показатели прочности на сжатие.
Песчаник, сформированный минеральными зернами, связанными между собой веществами природного происхождения. Прочность камня зависит от примесей и того, какое именно вещество стало связующим.
Вулканические горные породы
Обязательно должны быть упомянуты вулканические горные породы. Список таковых создают, включая сюда минералы, сформированные в ходе вулканических извержений. При этом выделяют:
излившиеся;
обломочные;
вулканические.
К первой категории, также именуемой эффузивными горными породами, относят:
андезит;
базальт;
диабаз;
липарит;
трахит.
К пирокластическим, то есть обломочным, причисляют:
Практически полный алфавитный список пород вулканического типа:
анортозит;
гранит;
габбро;
диорит;
дунит;
коматит;
латит;
монцонит;
обсидиан;
пегматит;
перидотит;
перлит;
пемза;
риолит;
сиенит;
тоналит;
фельзит;
шлак.
Органические горные породы
Из останков живых существ формируются органические горные породы, список которых по праву начинается с наиболее значимого вещества – мела. Эти породы принадлежат к уже рассмотренной выше группе осадочных, и важны не только с точки зрения применимости для решения разных задач человека, но и как богатый археологический материал.
Наиболее важный подвид этого типа горных пород – мел. Он широко известен и активно применяется в повседневности: именно им пишут на досках в школах.
Мел сформирован кальцитом, из которого ранее состояли панцири обитавших в древних морях водорослей кокколитофорид. Это были микроскопические организмы, в обилии населявшие нашу планету около ста миллионов лет тому назад. В тот период водоросли могли беспрепятственно плавать по огромным территориям теплого моря. Погибая, микроскопические организмы падали на дно, формируя плотный слой. Некоторые местности богаты залежами таких осадков, в толщину насчитывающими сотню метров и больше. Наиболее известны меловые холмы:
поволжские;
французские;
английские.
Изучая меловые породы, ученые находят в них следы:
морских ежей;
моллюсков;
губок.
Как правило, эти включения – это лишь несколько процентов от общего объема разведанного мела, поэтому такие компоненты не влияют на параметры породы. Изучив меловые отложения, геолог получает информацию о:
возрасте породы;
толще воды, что была тут прежде;
особых условиях, которые ранее существовали в изучаемой местности.
Магматические горные породы
Под магматизмом принято понимать совокупность явлений, обусловленных магмой и ее деятельностью. Магма – это силикатный расплав, в природе присутствующий в жидкой форме, близкой к огню. В составе магмы присутствует высокий процент летучих элементов. В некоторых случаях встречаются виды:
несиликатные;
низкосиликатные.
Когда магма остывает и кристаллизуется, появляются магматические горные породы. Их также именуют изверженными.
Выделяют породы:
интрузивные;
эффезивные.
Первые сформированы на большой глубине, а вторые – при извержении, то есть уже непосредственно на поверхности планеты.
Нередко в составе магмы есть разнообразные горные породы, расплавившиеся и смешавшиеся с силикатной массой. Это провоцируется:
повышением температуры в толще земли;
нагнетенным давлением;
сочетанием факторов.
Классический вариант магматической горной породы – гранит. Уже само его наименование на латыни – «огонь», отображает то, что порода в первоначальном состоянии была исключительно горячей. Гранит высоко ценится не только за счет своих технических параметров (этот материал невероятно прочный), но также из-за красоты, обусловленной кристаллическими вкраплениями.
fb.ru
Сообщение про горные породы, их добычу и использование
Наш доклад начнём с определения, что же такое горная порода. Это различные камни, минералы и другие полезные ископаемые созданные природой. Добыча каменного угля, гранита, базальта, торфа, соли, глины, песка ведётся человеком с незапамятных времён. Сначала он добывал их вручную, а в наши дни эти работы ведутся новейшими машинами.
Как образовывались горные породы
Веками, тысячелетиями полезные ископаемые накапливались в окружающем мире, слёживались и образовывали слои в земной коре. Люди постепенно приучились использовать каменный уголь для обогрева жилищ, добывать соль для употребления в пищу, а камни — для строительства домов, облицовки зданий.
Горные породы могут быть лёгкими и тяжёлыми, твёрдыми и мягкими, сильно и слабо пористыми. От этих показателей зависит долговечность материала и его податливость при обработке. Лёгкий и пористый камень меньше весит. Такой материал легче обрабатывать, но одновременно он менее крепок. Когда в поры попадает вода, то при её замерзании в материале образуются трещины. В результате прочный с виду камень может со временем расколоться.
Земная кора хранит много разных полезных ископаемых.Фото: flickr.com/tarnie
Огромные валуны, высокие горы кажутся могучими и вечными. Смотришь на них и думаешь, что их ничто не может разрушить — ни время, ни природные стихии. Однако со временем изменяется всё, и горные породы в том числе. На них влияют воды, осадки, ветер, солнце, жара и морозы. И хотя разрушение происходит очень медленно, его нельзя остановить. Постепенно меняется форма и свойства минералов. Их изменения связаны также с деятельностью человека. Он в состоянии разрушить с помощью мощной техники что угодно. Человек быстрее разрушает залежи минералов, чем природа.
Круговорот пород в природе
Образование любых полезных ископаемых начинается с выхода огненной лавы из недр земли. Она остывает и отвердевает. Так получаются магматические горные породы (от слова магма – это и есть лава). Ветер, влага, высокие и низкие температуры дробят камни. Породы перемещаются, оседают и образуют залежи в определённом месте. Так получаются осадочные минералы. С течением времени горные массивы погружаются в земную кору, где плавятся и превращаются в лаву. Лава вновь вырывается на поверхность земли, застывает, и рождение камней начинается заново.
Вулкан выбрасывает на земную поверхность раскалённые обломки, пепел и магму.Фото: flickr.com/danielmennerich
Изучение
Для того чтобы изучить камень, его нужно распилить. И если не полностью, то хотя бы частично, сделать небольшой спил. Так можно узнать его историю, особенности и время появления. Подробное исследование проводится при помощи микроскопа.
Самые распространённые горные породы
Разные горные породы человечество использует по-разному — какие-то больше, какие-то меньше. Среди наиболее применяемых:
Песок и глина — незаменимые стройматериалы. Без них невозможно возведение сооружений и строительство дорог. Из глины делают посуду, кирпич и даже лечебные мази, а из песка — стекло, бетонные смеси.
Уголь применяется как топливо в чистом виде и как компонент жидкого топлива для сжигания в котлах электростанций. Используют также это горючее полезное ископаемое в химической промышленности.
Гранит имеет различные оттенки, он отлично полируется. Им украшают стены зданий, поверхности набережных и других конструкций.
Песчаники бывают зелёными, жёлтыми, серыми, красными и бурыми. Для оформления фасадов зданий чаще всего используются красные и зелёные.
Мрамор легко обрабатывается. При шлифовке немного теряется яркость рисунка, а при полировке, наоборот, отчётливость прожилок на камне усиливается. Мрамор бывает цветным, серым и белым. Применяется в строительстве, для изготовления мозаики, столешниц.
В природе встречаются залежи мрамора разных оттенков.
Сланцы могут быть красно-коричневыми, темно-серыми, чёрными. Это долговечный материал, он способен раскалываться на ровные тонкие пластины. Используется для облицовки зданий снаружи и внутри.
И в конце нашего сообщения перечислим некоторые полудрагоценные камни — они тоже относятся к горным породам. В России добывают:
изумруды;
алмазы;
рубины;
сапфиры;
горный хрусталь;
малахиты;
яшму и многое другое.
Из этих камней делают ювелирные изделия, а также украшают различные предметы и помещения.
www.doklad-plus.ru
Возраст горных пород
Как определяют возраст земли и горных пород
В библии - древнейшем сборнике религиозных произведений - утверждается, что
Земля очень молода - ей немногим более 7 тыс. лет. Эту нелепую цифру опровергают
естествознание и история человеческого общества. Однако дать правильный ответ на
вопрос о возрасте Земли и времени различных геологических событий не так просто.
Потребовались многие годы упорного труда большой армии ученых - геологов,
биологов, палеонтологов, физиков, чтобы определить возраст Земли.
Геологи и палеонтологи изучили осадочные породы (песок, глину, известняк,
мергель и др.) земной коры от верхних слоев - самых молодых до нижних - самых
древних. По сохранившимся в них остаткам организмов они восстановили подлинную
историю жизни на Земле. Развитие растений и животных шло от простых форм к
сложным, от низших к высшим в связи с изменением условий существования. Ученые
выделили в истории Земли и жизни пять эр, в каждой эре несколько периодов, а в
периодах в свою очередь эпохи и века. Каждый последующий период отличается от
предыдущего возникновением новых, более высокоорганизованных растений и
животных, изменениями климата, расположения суши и моря. В каждую эру, период
или эпоху геологической истории существовали определенные животные и растения.
По остаткам организмов, их называют руководящими ископаемыми, определяют
относительный геологический возраст отложений земной коры, т.е. прослеживают,
что было раньше и что позже. Палеонтологи устанавливают одновозрастность
(одновременность) слоев, расположенных на большом расстоянии друг от друга, и
восстанавливают древнюю географию (палеогеографию) для различных периодов, эпох.
Например, если находят в слоях Земли трилобитов, то эти слои относят к морским
отложениям палеозойской эры, а если находят остатки динозавров, то содержащие их
слои относят к континентальным отложениям мезозойской эры.
Однако таким способом нельзя узнать, сколько лет продолжались геологические эры,
периоды, эпохи, т.е. определить в тысячах или миллионах лет их абсолютный
геологический возраст. Попытки вычислить абсолютный возраст слоев Земли делались
давно, но лишь в последние годы, когда физика и химия достигли больших успехов,
удалось разработать методы точного измерения времени далекого прошлого.
Физики и химики открыли, что атомы некоторых элементов - урана, тория, радия и
др. - все время изменяются, "распадаются", образуя другие элементы. Превращение
атомов, или распад, сопровождается радиацией, т.е. излучением мелких заряженных
частиц. Поэтому такие элементы называются радиоактивными, а процесс их
превращения - радиоактивным распадом. Оказалось, что радиоактивный распад
протекает всегда с одной и той же скоростью. На него не влияют высокая
температура и давление в недрах Земли. В науке принято определять скорость
радиоактивного распада временем, необходимым для распада половины имевшегося
вначале количества элемента. Это время называется периодом полураспада. Он
неодинаков у разных элементов. Полураспад рубидия-87 происходит за 50 млрд. лет,
калия-40 - за 1,25 млрд. лет, урана-238 - за 4,52 млрд. лет, радия - за 1590
лет. Постоянные для каждого радиоактивного элемента скорости распада позволяют
использовать их как точные часы для измерения возраста горных пород.
При распаде одного из видов (так называемых изотопов) радиоактивного урана
образуются элементы гелий и свинец. Высчитано, что для накопления 1 Г свинца в
100 Г урана (т.е.1%) нужно около 90 млн. лет. Таким образом, определив процент
свинца в уране, можно установить, сколько времени прошло с начала процесса
распада, или начала образования горной породы. При помощи радиоактивных
элементов ученые высчитали возраст Земли, который определяется не менее чем в
шесть миллиардов лет! С помощью этого метода определен возраст самых древних
горных пород, выходящих на поверхность Земли.
Для определения более кратких отрезков времени применяется очень интересный и
точный радиоуглеродный метод. Им определяют возраст до 50 тыс. лет, и ошибка не
превышает 400 лет. В тканях живых организмов наряду с обычным углеродом (его
атомный вес 12) содержится небольшое и постоянное количество его изотопа, или
радиоактивного углерода с атомным весом 14. Период полураспада радиоактивного
углерода недолог - 5760 лет. В сохранившихся органических остатках (кости,
стволы деревьев, затонувших в болоте, ткани и пр.), углерод-14 постепенно
утрачивает радиоактивность. Его количество очень мало и может быть обнаружено
очень точными приборами. Проверить этот метод удалось, изучая археологические
памятники, возраст которых был известен по историческим документам.
Радиоуглеродным методом определили возраст многих археологических и
палеонтологических находок. Например, возраст необугленных зерен пшеницы и
ячменя, найденных в Египте, оказался равным около 6100 годам, а найденные в
Израиле свитки библии насчитывают около 2000 лет. В 1951 г. на Таймыре нашли
остатки трупа мамонта. По содержанию радиоуглерода в сухожилиях животного и
остаткам растений около трупа установили, что мамонт пролежал в вечной мерзлоте
более 11 тыс. лет. Таковы вкратце те методы, которыми располагает наука. Нет
сомнения в том, что скоро будут открыты новые, еще более точные способы
измерения времени далекого прошлого.
Ошибочность радиоактивного датирования
горных пород
В глубине восточной части Большого Каньона, расположенного в Аризоне, находятся
расположенные в ряд “древние” базальтовые лавовые потоки, известные геологам,
как слой Базальт Карденас (Рис. 1 и 2). Когда-то это была расплавленная лава,
которая последовательно извергалась на земную поверхность через кратеры и
трещины вулканов и растеклась по уже отложенным пластам алевритов. Эти пласты
быстро затвердели и стали плотной горной породой черного цвета, которая
называется базальтом (Рис. 3). Позже эта порода покрылась толстыми слоями
осадочной породы. Расположение потоков лавы Базальта Карденас во всей
последовательности слоев горных пород в Большом Каньоне можно рассмотреть в
общей геологической “блоковой" схеме строения Большого Каньона (Рис. 4). В этой
статье исследуется ошибочность предположений, используемых большинством светских
геологов, которые применяют униформистскую систему взглядов (медленные и
постепенные геологические процессы) при “датировании” горных пород Большого
Каньона.
Рис.1. Потоки лавы Базальт Карденас (Аризона, США)
Определение возраста горных пород
Можно ли по тому, как расположены эти базальтовые потоки лавы в последовательных
пластах горных пород Большого Каньона или с помощью физического анализа,
установить точный возраст этих пород? Нет! Однако большая часть геологов
классифицируют слой Карденас Базальт, как докембрийский; то есть, он намного
старше так называемых Кембрийских горных пород, таких как Песчаник Тапитс и
сланцевый слой Брайт Ейнджел, в которых обнаруживаются окаменелости морских
существ, таких как трилобиты (Рисунок 4).
Но эта порода выглядит так же, как и другие базальтовые породы, расположенные по
всему миру (Рисунок 5). Применяя
радиометрический метод для датирования горных пород, эти геологи убеждены в том,
что теперь у них есть практически надежный метод определения точного возраста.
Рис.2. Карта Большого Каньона
На карте показано расположение выхода на
поверхность лавовых пород слоя Карденас Базальт
Расплавленные лавовые породы, которые непрерывно извергались на земную
поверхность через кратеры и трещины вулканов, растекалась по отложенным к тому
времени пластам алевритов. Эти пласты быстро затвердели и стали плотной горной
породой черного цвета, которая называется базальтом (Рис. 3). Позже эта порода
покрылась толстыми слоями осадочной породы.
Некоторые “материнские” элементы, такие как калий, рубидий, уран и самарий
являются радиоактивными и в результате распада со времени они изменяются (в
соответствии с современными лабораторными измерениями это происходит очень
медленно) и становятся “дочерними” элементами, а именно аргоном, стронцием,
свинцом и неодимом, соответственно. Этот радиоактивный распад похож на тиканье
часов, за исключением того, что вместо секунд эти “часы" радиоактивного распада
предположительно отсчитывают миллионы лет. Исследуя эти материнские и дочерние
химические элементы в горных породах, и применяя измеренные сегодня показатели
скорости радиоактивного распада, геологи уверенно заявляют, что они могут
подсчитать на протяжении какого времени происходил радиоактивный распад
материнских элементов для того, чтобы образовать измеренные количества дочерних
химических элементов. А затем они выводят так называемый точный (или абсолютный)
возраст горной породы.
Каков возраст лавовых пород слоя Карденас
Базальт?
Эти радиометрические методы датирования использовались для того, чтобы
подсчитать абсолютный возраст слоев Карденас Базальт, который составил 1103±66
миллионов лет. (Число, следующее после символа ± означает допустимую ошибку во
время определения “возраста" и поэтому 1,103±66 миллионов лет означают, что
возраст составляет между 1,037 и 1,169 миллионов лет). По крайней мере, так
может показаться! Однако более тщательный анализ результатов всех этих
исследований выявляет ошибочность методов радиологического датирования пород.
Рис.3. Выход на поверхность лавовых потоков слоя Карденас Базальт
Предполагаемый учеными возраст, составляющий 1103±66 миллионов лет, был получен
с помощью использования изохронного метода исследования изотопов
рубидия-стронция с 10 образцами. Ученые считают этот возраст наилучшим
полученным результатом радиометрического датирования горной породы Большого
Каньона. Тем не менее, теоретический калий-аргоновый “возраст” для каждого из 15
отдельных образцов слоя Карденас Базальт колеблется от 577±12 до 1,013±37
миллионов лет, тогда как калий-аргоновый изохронный “возраст", полученный с
помощью 14 образцов, составляет всего лишь 516±30 миллионов лет. Это меньше, чем
половина рубидий-стронциевого изохронного “возраста”, который составляет
1,111±81 миллионов лет, полученный на основе исследования 19 образцов. Этот
возраст также меньше так называемого кембрийского возраста песчаника Тапитс,
который расположен на вершине и покрывает лавовый слой Карденас Базальт (Рис.
4). Но что еще хуже, так это то, что самарий-неодимовый “возраст", полученный с
использованием 8 образцов, составляет 1,588±170 миллионов лет - более чем в три
раза больше, чем калий-аргоновый изохронный “возраст", составляющий 516±30
миллионов лет!
Итак, какой же “возраст” лавовых потоков слоя Карденас Базальт правильный?
(a) 516±30 миллионов лет (калий-аргоновый изохронный возраст)
(b) 1,111±81 миллионов лет (рубидий-стронциевый изохронный возраст)
(c) 1,588±170 миллионов лет (самарий-неодимовый изохронный возраст)
(d) Ни один из вышеперечисленных
Как мы можем знать, какой возраст является правильным, если это невозможно
проверить?
Рис.4. Геологическая "блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого
Каньона
На схеме можно увидеть лавовые потоки
Карденас Базальт в месте изображения последовательности залегания горных пород,
обозначенной как Докембрийская и современные лавовые потоки, стекающие со стен
Каньона с вершин вулканов, расположенных с северной стороны
Более быстрый радиоактивный распад?
В любом случае, могло ли так быть, что эти радиоактивные часы тикали раньше с
большей скоростью, чем они тикают сегодня? Существует весьма убедительное
доказательство того, что возможно, так оно и было (смотрите Дополнительная
литература в конце статьи). Таким образом, радиоактивный распад самария
происходил быстрее, чем распад рубидия, который в свою очередь распадался
быстрее, чем калий. Такие увеличенные показатели скорости радиоактивного распада
могли бы означать, что этим базальтовым лавовым потокам может быть всего лишь
тысячу лет. Безусловно, методам радиоактивного датирования просто нельзя
доверять.
Конечно, те, кто хотят верить в то, что земле миллионы лет, чтобы приспособить
свою веру в эволюцию земли и всей жизни на ней, настойчиво утверждают, что эти
радиометрические методы датирования пород все равно показывают, что земле
миллионы лет, а не всего нескольких тысяч лет, которые необходимы для библейской
шкалы времени. Но какие возрасты определяют эти же методы, когда они применяются
к горным породам, образование которых можно перепроверить?
Современные базальтовые лавовые потоки и их
возраст
В восточной части Большого Каньона находятся другие базальтовые лавовые потоки
(Рис. 6). На плоской возвышенности в северной части Каньона расположены более
160 вулканических конусов, из которых вытекают эти базальтовые лавовые потоки.
После образования Большого Каньона извержения происходили настолько часто, что
некоторые из этих базальтовых лавовых потоков каскадом спадали как расплавленные
водопады по краям Каньона, вниз по стенам Каньона и в самом Каньоне, где они
образовывали дамбы, которые временно перекрывали поток реки Колорадо (Рис. 4 и
7).
Возможно даже, что американские индейцы были свидетелями этого удивительного
зрелища. Несмотря на это, согласно с широко распространенными предположениями
светских геологов, калий-аргоновый возраст этих базальтовых потоков составляет
около 500000-1 миллионов лет. Более того, их рубидий-стронциевый изохронный
возраст составляет 1143±220 миллионов лет! Это такой же возраст, что и
рубидий-стронциевый изохронный возраст, составляющий 1111±81 миллионов лет для
лавовых пород слоя Карденас Базальт, который залегает в нижних пластах Большого
Каньона (Рис. 4).
Итак, как самые молодые базальтовые лавовые потоки Большого Каньона, извержение
которых возможно происходило всего лишь тысячу лет назад, могут быть такого же
радиологического рубидий-стронциевого возраста, составляющего 1.1 миллиард лет,
как и некоторые из самых старых базальтовых лавовых потоков на дне Каньона?
Ответ: расплавленная порода, которая образовала молодые базальтовые лавовые
потоки, вышла из недр земли, которую геологи называют мантия; поэтому эти
лавовые потоки получили этот рубидий-стронциевый состав из источника мантии. То
есть, их рубидий-стронциевый состав не имеет никакого отношения к возрасту
лавовых потоков, но имеет прямое отношение к источнику их образования!
Однако, расплавленная порода, которая образовала “древний” слой лавовых пород
Карденас Базальт, также вышла из того же самого места мантии земли,
расположенного под Большим Каньоном. Поэтому, можно в одинаковой степени
утверждать, что тот же самый рубидий-стронциевый состав базальтовых лавовых
пород также наследовался от того же мантийного источника и таким образом не
имеет ничего общего с их возрастом! Несомненно, в месте мантийного источника
обеих этих базальтовых лавовых потоков мог произойти радиоактивный распад, но
опять такой радиоактивный распад, как в мантии, не позволил бы определить
какой-либо возраст, когда эти базальтовые лавовые потоки вышли на поверхность
земли.
Поэтому как бы мы не посмотрели на эти методы радиологического датирования,
которые основаны на пристрастных убеждениях светских геологов, они абсолютно не
способны “определить возраст" этих базальтовых лавовых потоков в Большом
Каньоне. Как мы можем быть уверены в том, что радиоактивный распад всегда
проходил с такой скоростью, при которой он происходит сегодня? И откуда нам
знать, сколько произошло радиоактивного распада в мантийном источнике лавовых
пород того, как они вышли на поверхность? Если самые молодые лавовые породы
унаследовали весь их предположительный возраст радиоактивного распада, значит,
могли унаследовать и “древние” лавовые породы. В конце концов, мы знаем истинный
возраст молодых лавовых пород, потому что их извержение, возможно, произошло во
времена существования человека. Там, где возможно провести повторную проверку
фактов, эти методы радиоактивного датирования окончательно совершенно не
действуют. И почему мы должны доверять этим ошибочным предположениям
относительно возраста любых горных пород?
Рис.7. Базальтовый лавовый поток в западной части Большого Каньона
Истинный возраст базальтовых лавовых пород
Большого Каньона
Что касается истинного возраста этих базальтовых лавовых потоков Большого
Каньона, его определить совсем нетрудно, если делать этого с позиции библейской
точки зрения и библейской шкалы времени истории земли, как абсолютной истины.
Лавовые породы Карденас Базальт изверглись незадолго до того, как их покрыли
осадочные породы с окаменелостями. Поэтому они распространились по дну океана,
существующее до Потопа, и возможно, что в течение нескольких лет "огромные
фонтаны" раскалывали дно океана в начале Потопа приблизительно 4,500 лет назад.
(Библейское описание мира, который существовал до Потопа, не исключает вытекания
лавовых потоков прямо на дно океан; так и сегодня лавовые потоки стекают в
океан, а люди, которые живут на суше, просто не замечают их). И так как Большой
Каньон был образован в самом конце Потопа (или вскоре после этого), базальтовые
лавовые потоки, которые каскадом стекали по стенам Каньона, продолжали и дальше
стекать после окончания Потопа, а затем сюда переселились американские индейцы
после того, как они рассеялись из Вавилона. Поэтому этим лавовым породам было бы
менее, чем 4000 лет.
Рис.1. Потоки лавы Базальт Карденас (Аризона, США)
Рис.2. Карта Большого Каньона
Рис.3. Выход на поверхность лавовых потоков слоя Карденас Базальт
Рис.4. Геологическая "блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого
Каньона
Рис.5. Образец слоя Карденас Базальт (поляризационный микроскоп)
Рис.6. Образец базальтового лавового потока (поляризационный микроскоп)
Рис.7. Базальтовый лавовый поток в западной части Большого Каньона
