Виды горных пород

Горными породами называют плотные и рыхлые агрегаты, которые слагают твердую оболочку Земли. В самом широком смысле к ним относят также воду, лед, природные газы и прочие вещества, которые встречаются в земной коре.

Горные породы состоят из минералов. Минералы – это однородные по строению и составу природные тела. Большинство из них имеет кристаллическую форму, но есть также небольшое количество аморфных минералов (например, опал).

На данный момент известно свыше различных 4500 минералов. Но только около 50 из них вносят существенный вклад в формирование земной коры. Их называют породообразующими.

К самым распространенным породообразующим минералам относятся:

• Полевые шпаты (плагиоклазы и щелочные полевые шпаты)
• Кварц
• Амфиболы
• Пироксены
• Биотит
• Магнетит
• Ильменит
• Оливин
• Апатит

Если в состав горной породы входит только один основной минерал, то ее называют мономинеральной. В эту группу входят, например, гипс, каменная соль, оливинит. Но большинство пород земной коры имеют смешанный состав – их называют полиминеральными.

Больше узнать о минералах и их свойствах вы можете в статье Породообразующие минералы.

Человечество с самых древних пор применяет горные породы в самых разных сферах деятельности.

Их используют для:

• Производства строительных материалов (щебня, камня, кирпича, минеральной ваты и многих других)
• Добычи минерального сырья и драгоценных камней
• Изготовления декоративных и ювелирных изделий

В этой статье мы приведем общие сведения обо всех породах земной коры. Мы расскажем о том, как они образуются, из чего состоят и как применяются.

Классификация горных пород начинается с их деления на генетические типы – по способу образования.

Породы бывают:

• Магматические
• Осадочные
• Метаморфические

Магматические и метаморфические породы в совокупности слагают около 90% верхнего слоя земной коры. На осадочные породы приходится всего 10% объема земной коры, но при этом они покрывают 75% земной поверхности. Именно с осадочными породами чаще всего имеет дело человек.

Изучением магматических и метаморфических пород занимаются такие науки как петрология и петрография, осадочных – литология.

Давайте же подробнее рассмотрим каждую из этих групп.

Магматические породы – магматиты

Их название происходит от слова «магма» (от древнегреческого magma – густая мазь). Магма – это жидкий силикатный расплав, который образуется в нижних слоях земной коры или в верхней части мантии.

Под давлением вышележащих слоев породы магма выдавливается в трещины и пустоты, которые образуются при движении литосферных плит. Дальше у нее есть два пути: либо остаться в недрах Земли и постепенно остыть, либо пролиться на сушу или дно океана в виде лавы.

Каменные массивы, которые образуются при застывании расплавленной магмы (лавы) – это и есть магматические породы. По-другому их еще называют изверженными.

По условиям образования магматиты делятся на:

• Интрузивные
  Это породы, образовавшиеся в толще земной коры. В недрах Земли царствуют высокие давления и температуры, поэтому магма остывает очень долго. В таких условиях расплав успевает полностью раскристаллизоваться, и в получившейся породе хорошо различимы зерна слагающих ее минералов. Интрузивные породы образуют в толще земной коры массивы в виде пластов (силлы), чашеобразных линз (лакколиты, лополиты), огромных тел неправильной формы (батолиты) и жил (дайки, штоки). Часто эти массивы скрыты под толстым слоем осадочного чехла. Но иногда, когда более мягкие осадочные породы размывает водой, они обнажаются и выходят на поверхность.
• Вулканические
  Как можно догадаться по названию, они образуются в результате вулканических извержений. В отличие от магмы, лава на земной поверхности остывает быстро – этот процесс может занимать всего несколько часов. В таких условиях минералы в ее составе не успевают хорошо выкристаллизоваться. Поэтому вулканические породы состоят из мелких, не различимых без микроскопа минеральных кристаллов, а также из аморфного вулканического стекла.

Как уже упоминалось, изверженные породы составляют основной объем древней земной коры. Образуются они и в наши дни – в районах активного вулканизма и горообразования.

Еще одна важная классификация магматических пород – это их деление на группы по содержанию кремнезема (диоксида кремния).

В соответствии с ней породы делятся на:

• Кислые – свыше 63% SiO₂
• Средние – от 52% до 63% SiO₂
• Основные – от 45% до 52% SiO₂
• Ультраосновные – от 30% до 45% SiO₂

Содержание кремнезема в породе – это важный признак, от которого зависят ее минеральный состав, свойства и связь с определенными типами полезных ископаемых.

Отдельно можно выделить группу пород непостоянного состава. Это такие породы, которые делят на виды не по минеральному составу, а по каким-то другим признакам. Например, по способу образования (вулканический туф) или по особенностям строения (обсидиан, перлит, пемза).

Самые распространенные породы из каждой группы приведены в таблице:

Давайте остановимся на них немного подробнее.

Породы кислого состава

Это породы с высоким (свыше 65%) содержанием кремнезема. В их минеральном составе преобладают светлый кварц и полевые шпаты с небольшим (5-15%) содержанием темных минералов: биотита, амфиболов, пироксенов.

Кислые породы отличаются светлой окраской и относительно низкой плотностью (около 2 700 кг/м³).

В эту группу входит около половины всех магматических пород, слагающих земную кору. Особенно широко они распространены на континентах.

К кислым породам относятся:

• Гранит
  Это одна из главных составляющих земной коры. Из нее сложен верхний слой континентальной коры, который так и называется – гранитный. Граниты имеют средне- и крупнозернистую структуру с хорошо различимыми минералами (кварц, полевые шпаты, биотит и другие). Они представлены широким спектром раскрасок: от серых и коричневых до розовых, красных, голубых и зеленых. Благодаря своей прочности и стойкости эта порода востребована в качестве облицовочного и строительного камня, сырья для производства высококачественного щебня.
• Риолит (липарит)
  Вулканический аналог гранита, светлая тонкозернистая или стекловатая порода. На поверхности Земли риолиты часто образуют высокие лавовые купола и обелиски. Связано это с тем, что лавы кислого состава – очень вязкие. Они с трудом выдавливаются из жерла вулкана и не растекаются. Именно с кислыми лавами связаны взрывные извержения, при которых вулкан выбрасывает огромные объемы обломков, вулканических бомб и пепла. Поэтому риолитовые лавы часто становятся «сырьем» для образования вулканических туфов (о них мы поговорим ниже).

Больше узнать об этих и других породах, богатых кремнеземом, вы можете в статье Кислые магматические породы.

Породы среднего состава

В их состав входит от 52% до 63% кремнезема. Среди породообразующих минералов преобладают полевые шпаты. Кварца по сравнению с кислыми породами намного меньше (может и вовсе не быть), а темноцветных минералов – больше.

Эти породы занимают промежуточное положение между кислыми и основными. В природе они встречаются относительно редко.

К средним породам относятся:

• Диорит
  Интрузивная порода, по химическому и минеральному составу находящаяся между гранитом и габбро. От гранита его можно отличить по более темной окраске и низкому содержанию кварца. В недрах Земли диориты обычно не образуют самостоятельных тел, а встречаются в составе более крупных гранитных и габброидных комплексов. Для человека они важны как сырье для производства строительных материалов и поделочные камни.
• Андезит
  Вулканический аналог диорита, образовавшийся из вязкой андезитовой лавы. Эта порода широко распространена вдоль складчатых поясов и островных дуг – зон активной вулканической деятельности. Там излившиеся андезиты образуют мощные лавовые потоки и купола.

Больше узнать об этих и других породах промежуточного состава вы можете в статье Средние магматические породы.

Породы основного состава

Породы с пониженным (от 45% до 52%) содержанием диоксида кремния. На уровне минерального состава это проявляется в отсутствии кварца и примерно равном соотношении светлых (основные плагиоклазы) и темных (пироксены, оливин, роговая обманка) минералов.

Для основных пород характерны более темные и однотонные расцветки.

Предполагается, что они образуются из глубинной магмы, которая зарождается в самых нижних слоях земной коры или даже в мантии. Тонкая кора под океанами сложена именно основными породами.

К основным породам относятся:

• Габбро
  Интрузивная порода темного цвета, в составе которой преобладают основные плагиоклазы и клинопироксены. На ее долю приходится около 10-15% объема верхней земной коры. В недрах Земли она образует крупные массивы, часто встречается в составе комплексов с другими основными и ультраосновными породами. Существует также мелкозернистая разновидность габбро, которая образуется на небольших глубинах (1,5-3 км). Ее называют долеритом, диабазом или габбро-диабазом. Диабаз – это широко востребованный в строительной сфере материал.
• Базальт
  Излившийся аналог габбро. Базальтовые лавы, в отличие от кислых, очень жидкие и подвижные. Они извергаются спокойно, без выброса обломочного материала, и растекаются по большой территории вокруг кратера. Базальты – самая распространенная вулканическая порода. При застывании на суше они растрескиваются на характерные столбы (базальтовые колонны), а под водой – образуют своеобразные шаровидные «подушки».

Больше узнать об особенностях магматических пород с низким содержанием кремнезема вы можете в статье Основные магматические породы.

Породы ультраосновного состава

В них содержание кремнезема составляет от 30% до 45%. Сложены эти породы темноцветными минералами (оливином, пироксенами), светлых полевых шпатов в них либо нет совсем, либо незначительное количество.

Для ультраосновных пород характерны темные расцветки и высокая плотность – свыше 3000 кг/м³.

Эти породы могут образовываться как из собственно ультраосновной магмы, так и при расслоении базальтовых расплавов. Часто они залегают в составе комплексов, в которых верхние слои выполнены основными породами, а нижние – ультраосновными.

Ультраосновные породы представлены в основном интрузивными разновидностями. Их вулканические аналоги (пикриты) распространены мало, и мы не будем здесь их рассматривать.

К ультраосновным породам относятся:

• Пироксенит
  Интрузивная порода, более чем на 60% сложенная пироксенами. Содержание кремнезема в нем колеблется так, что иногда пироксенит можно отнести к основным, а иногда – к ультраосновным разновидностям. Таким образом, он занимает промежуточное положение между габбро и перидотитом. Пироксениты залегают в составе ультраосновных комплексов, а также встречаются в виде вкрапленников в базальтах и кимберлитовых трубках.
• Перидотит
  Эта порода на 40-90% состоит из минерала оливина, который придает ей характерную зеленую окраску. Под воздействием горячих подземных раствором оливин преобразуется в серпентин. Так образуется метаморфическая порода серпентинит (змеевик). При выветривании перидотитов на земной поверхности образуются месторождения талька и асбеста.
• Кимберлит
  Эта порода имеет брекчиевидное строение – то есть представляет собой скопление минералов и каменных обломков, скрепленных природным цементом. Она образуется при подъеме к поверхности мантийных магм, несущих в себе фрагменты глубинных пород. Кимберлитовые трубки – это главный источник добычи алмазов, которые образуются глубоко в недрах Земли в условиях экстремально высокого давления и температуры.

Больше узнать об этих и других магматических породах, бедных кремнеземом, вы можете в статье Ультраосновные магматические породы.

Породы непостоянного состава

В завершение этого раздела поговорим об изверженных породах, которые не вписываются в приведенную выше классификацию. В отличие от других магматитов, их выделяют на основе признаков, которые не имеют отношения к химическому составу. Такие породы могут образовываться из разных магм и лав.

Эти породы можно поделить на две группы:

• Вулканические туфы
• Вулканические стекла

Кратко рассмотрим каждую из них.

Вулканические туфы

При взрывных (эксплозивных) извержениях вулканов из жерла выбрасывается огромный объем каменного вещества. Это обломки пород, слагавших стенки кратера, а также остывшие сгустки лавы. По размеру обломки варьируются от тонкого пепла до вулканических бомб, которые могут достигать десятки сантиметров или даже метров в диаметре.

Пепел и другие обломки падают на землю вокруг вулкана, образуя слой рыхлого вулканического вещества. Со временем они накапливаются, уплотняются и цементируются, образуя каменный массив. Такую породу называют туфом.

Вулканический туф – это достаточно прочный и твердый, но вместе с тем пористый и легкий камень. Он высоко ценится за свои теплоизоляционные и декоративные свойства. Туфы используют в качестве стеновых и облицовочных камней, наполнителей легких бетонов.

Вулканические стекла

При очень быстром остывании (закалке) лавы на земной поверхности она не успевает раскристаллизоваться, а остается в аморфном состоянии. Получившееся твердое вещество называют стеклом.

Есть породы, которые почти полностью сложены стеклом, а не кристаллическими минералами. Их так и называют – вулканические стекла. Чаще всего они образуются из кислых риолитовых лав, но могут быть и средними, и основными по составу.

К вулканическим стеклам относятся:

• Обсидиан
  Порода темной (часто насыщенно черной) расцветки, которая при полировке приобретает характерный стеклянный блеск. При расколе обсидиана образуется режущая кромка, которая по остроте сравнима с профессиональным скальпелем. В древности из обсидиана изготавливали орудия труда и оружие, а также ритуальные предметы. В наши дни обсидиан – это ценный поделочный камень.
• Перлит
  Если обсидиан долгое время обмывается подземными водами, то он подвергается гидратации. Образуется новая горная порода, содержащая 1-5% химически связанной воды. Это и есть перлит. При разрушении перлит распадается на мелкие блестящие шарики, похожие на жемчужины – отсюда его название (от французского perle – жемчуг). При обжиге они увеличиваются в объеме 10-20 раз, образуя очень пористые и легкие гранулы. Вспученный перлит имеет широкую сферу применения: от изготовления теплоизоляции до сельского хозяйства.
• Пемза
  Когда вязкая лава быстро изливается на поверхность земли, она вспучивается. Это происходит из-за того, что при резком перепаде давления из нее выходят газы. Вспученная лава застывает в виде пористого камня – пемзы. За счет пористости пемзы имеют отличные теплоизоляционные и адсорбирующие свойства. Пемзы применяются в качестве наполнителя легких бетонов, промышленных фильтров и очистителей, абразивов при обработке дерева, кости и металла, а также в косметологии.

Итак, мы познакомились с основами классификации изверженных пород. Если вас заинтересовала эта тема, советуем ознакомиться со статьей Магматические породы.

В следующем разделе мы поговорим об образовании осадочных пород.

Осадочные породы – экзолиты

Эти породы образуются в результате накопления на земной поверхности различных минеральных и органических осадков.

В научной литературе их также называют экзолитами. Это название происходит от греческих слов exo – снаружи, и lithos – камень. Ведь осадочные породы – в отличие от магматических и метаморфических – образуются не в недрах Земли, а на ее поверхности.

Осадочные породы занимают около 75% земной поверхности. Они формируют осадочный чехол, который покрывает древний магматически-метаморфический фундамент тектонических плит. Мощность (или толщина) этого чехла обычно составляет от 2 до 5 км, но в отдельных участках может достигать и 20 км.

Процесс образования осадочных пород называется литогенезом.

Литогенез включает в себя такие стадии:

1. Выветривание
   На этом этапе происходит разрушение более древних горных пород. Оно может быть физическим (без изменения химического состава) или химическим – то есть сопровождаться образованием новых минералов (например, глинистых). В результате получается «сырье» для образования будущих осадочных пород: твердые обломки пород и минералов, различные химические растворы. Часто к нему примешаны органические компоненты – неразложившиеся останки животных и растений.
2. Перенос и осадконакопление
   Рыхлые продукты выветривания переносятся с высоких горных склонов в ямы, овраги и ущелья, покрывают равнины. В этом им «помогают» сила тяжести, ручьи и реки, ветер и ледники. Осадочное вещество накапливается в низинах рельефа и на дне водоемов. Этот процесс может растягиваться на тысячи и миллионы лет.
3. Диагенез
   Со временем осадочные отложения преобразуются. Они уплотняются, упрочняются и цементируются. В них образуются новые, более стабильные минералы. На этой стадии осадки превращаются в осадочные породы

Этот процесс значительно отличается как от магматизма, так и от метаморфизма, о котором мы поговорим ниже. Поэтому экзолиты имеют ряд характерных только для них свойств.

Осадочные породы имеют такие особенности:

• Слоистое сложение
  Осадки различного состава накапливаются слоями, которые можно легко различить на поперечном разрезе. Это свойство имеет большое значение для изучения прошлого нашей планеты. Ведь по изменению химического и минерального состава слоев можно сделать выводы о том, какие условия были в определенном регионе в разные эпохи.
• Наличие окаменелостей
  Только в осадочных породах можно обнаружить окаменевшие остатки древних организмов. При образовании магматических и метаморфических пород они не сохраняются – разрушаются под воздействием высоких температур и давления.
• Химический состав
  В составе осадочных пород преобладают вода в различных состояниях, углерод, кальций, сера, соединения фтора и хлора, закись железа. Этим они отличаются от магматитов и метаморфитов, в составе которых преобладают оксиды кремния, алюминия, железа, магния, натрия, кальция и калия.
• Низкая стойкость к эрозии
  Осадочные породы образуются в достаточно «мягких» условиях на поверхности земли. Они не отличаются стойкостью и гораздо быстрее подвергаются разрушению водой, ветром и перепадами температуры, чем другие породы.

Группа осадочных пород – очень большая и разнообразная по составу и происхождению.

Для удобства мы разделим ее на несколько видов:

• Обломочные
• Глинистые
• Органогенные
• Хемогенные
• Каустобиолиты

Остановимся на каждом из них немного подробнее.

Обломочные породы

Эти породы образуются в результате физического выветривания других пород: магматических, метаморфических и более старых осадочных. Они представляют собой агрегаты обломков разного размера, которые могут быть рыхлыми или сцементированными.

Обломочные породы классифицируют по трем основным параметрам:

• Размер зерен (фракция)
• Форма зерен: окатанные или неокатанные
• Степень сцементированности: рыхлые или сцементированные

По этим трем показателям породу относят к определенному виду.

Для наглядности представим классификацию обломочных пород в виде таблицы:

Обломочные породы широко востребованы в деятельности человека.

Их используют для:

• Засыпки ям, траншей, котлованов
• Поднятия участка
• Отсыпки участка
• Производства строительного и облицовочного камня
• Изготовления бетона и асфальтобетона
• Изготовления строительных растворов
• Ландшафтного дизайна

Больше от этой группе осадочных пород вы можете узнать в статье Обломочные осадочные породы.

Глинистые породы

В состав этих пород входят глинистые минералы: каолинит, смектит, гидрослюды и другие. Они образуются в результате химического преобразования силикатов и алюмосиликатов, которые входят в состав магматических и метаморфических пород.

Главный представитель этой группы – это, конечно же, глина. В сухом состоянии она представляет собой твердую и плотную массу, которая легко растирается в тонкий порошок. При намокании глина активно впитывает воду, становится мягкой и пластичной.

С древних времен различные виды глины применяют для изготовления керамики.

В зависимости от минерального состава глина бывает:

• Каолиновая
  За характерную окраску, которую ей придает минерал каолинит, она получила название «белая глина». Это ценный материал, из которого традиционно изготавливают самые тонкие и дорогие фарфоровые изделия. Кроме того, очищенная от примесей каолиновая глина находит применение в химической и медицинской промышленности, ее используют в качестве добавки при производстве цемента, бумаги и картона.
• Бентонитовая
  Она состоит из минералов группы смектита (бентонита, монтмориллонита). Главная их особенность – способность хорошо поглощать и удерживать в себе воду. Из-за больших показателей набухания и усадки бентонитовые глины плохо подходят для производства керамики. Зато из них получаются отличные адсорбенты. В частности, именно из этого материала делают комкующиеся наполнители для кошачьих туалетов.
• Полиминеральная
  Она состоит из смеси разных глинистых минералов. Большая часть глин, которые вы можете увидеть в природе, относится именно к этой разновидности. Они идут на изготовление грубой керамики: кирпича, черепицы, плитки, тиглей.

Больше о разновидностях глины, их составе и особенностях вы можете узнать в нашей статье Виды глины.

Как и у обломочных пород, у глины есть сцементированный аналог – аргиллит. Это твердый камень, который образуется в результате уплотнения и обезвоживания глин в условиях повышенного давления. Аргиллит не впитывает воду и не становится пластичным при намокании. Основная сфера его применения – изготовление керамики и цемента.

Больше информации об этой группе осадочных пород вы можете найти в статье Глинистые породы.

Органогенные породы

Эти породы образовались из органических отложений, которые на протяжении тысяч и миллионов лет накапливались на дне древних водоемов. Основной их компонент – раковины, скелеты и панцири, которые остались после разложения водных организмов.

К органогенным породам относятся:

• Известняк
  Образуется из сцементированных раковин моллюсков, богатых кальцитом (карбонатом кальция). Это одна из самых распространенных на Земле осадочных пород. Известняки представлены множеством разновидностей, которые отличаются по внешнему виду и свойствам. Например, если в структуре породы сохранились крупные обломки раковин, то ее называют ракушечником. Знакомый всем мел, которым пишут на досках и рисуют на асфальте – это тоже разновидность известняка.
• Доломит
  Внешне он похож на известняк, но состоит из минерала доломита – карбоната магния и кальция. В полевых условиях две породы можно различить по реакции с соляной кислотой. Известняк при контакте с ней моментально вскипает, а доломит реагирует медленно.
• Диатомит
  Очень легкая и пористая порода белого или светло-желтого цвета. Она состоит из сцементированных панцирей диатомей – крохотных одноклеточных водорослей. Диатомит малопрочен, его можно голыми руками разломать и растереть в порошок. Также он активно впитывает в себя в воду и прилипает к языку.
• Трепел и опока
  Эти породы состоят из микроскопических частичек опала, который слагает створки диатомовых водорослей и скелеты радиолярий. Друг от друга эти породы отличаются по степени диагенетического преобразования. Трепел – это рыхлая или слабосцементированная масса, тогда как опока – твердый и прочный камень.
• Кремень
  Плотная и твердая порода серого, темно-серого или черного цвета. Состоит из кварца и халцедона – модификаций оксида кремния. При разломе кремень дает острые режущие края, поэтому в древности из этого камня изготавливали ножи и наконечники стрел.

Больше узнать об этих и других породах органогенного происхождения вы можете в статье Органогенные породы.

Хемогенные породы

Эти породы имеют химическое происхождение. Они образовались в результате осушения древних морей. Отсюда их другое название – эвапориты, от латинского слова evaporo – «испаряю».

Хемогенное происхождение имеют:

• Гипс
  Малопрочная белая порода, сложенная водным сульфатом кальция. Измельченный и обожженный гипс – это вяжущее вещество. Он имеет широкую сферу применения: от строительства и архитектуры до изготовления медицинских повязок и поделок.
• Каменная соль
  Эта порода не менее чем на 95% состоит из хлорида натрия. На вид она белая или бесцветная, хрупкая и сильнорастворимая в воде, соленая на вкус. После очистки и удаления нежелательных примесей превращается в поваренную соль – самую незаменимую специю на любой кухне.
• Калийная соль
  В ее состав помимо хлорида натрия также входят хлориды калия и магния. От каменной соли ее можно отличить по розовой или красной окраске и горькому привкусу. Используется как сырье для производства калийных удобрений и химических реагентов.

Отметим, что хемогенное происхождение также могут иметь породы, которые мы рассмотрели выше: известняк, доломит, кремень и другие. От «собратьев» органогенного происхождения их можно отличить по некоторым структурным особенностям. Например, по отсутствию различимых фрагментов раковин и скелетов.

Больше материала по этой теме вы сможете найти в статье Хемогенные породы.

Каустобиолиты

Эти породы по происхождению относятся к органогенным. Но они имеют важное отличие – высокое содержание органического углерода и способность гореть. По этому признаку их выделяют в отдельную группу каустобиолитов, что в переводе с греческого значит «горючий камень».

Все каустобиолиты можно использовать в качестве топлива. Но есть у них и другие сферы применения.

К каустобиолитам относятся:

• Торф
  Когда растения отмирают в обычных условиях, микроорганизмы со временем разлагают их до минеральных составляющих. Но на болотах из-за недостатка кислорода этот процесс протекает не до конца. В результате образуется торф – землистая масса, сложенная остатками не до конца разложившихся растений и гумусом. В высушенном состоянии торф можно сжигать в качестве топлива, но основная сфера применения породы – это сельское хозяйство, где его используют как удобрение.
• Горючий сланец
  Твердая тонкозернистая порода, которая образовалась на дне древних водоемов из неорганического ила, смешанного с остатками водорослей. Выглядит как камень темной расцветки (серой, коричневой, бурой, черной) со слоистой текстурой, в которой чередуются богатые и бедные органикой слои. Из горючих сланцев путем пиролиза получают сланцевую нефть – синтетическую альтернативу природной нефти.
• Уголь
  Ископаемыми углями называют серию пород, которые образовались в результате преобразования торфа в толще земной коры. На раннем этапе образуется бурый уголь, который, при возрастающем давлении и температуре, превращается в каменный уголь, а затем – в антрацит. С каждым переходом в породе увеличивается содержание углерода и, как следствие, теплота сгорания и ее эффективность в качестве топлива. Больше узнать об этом вы можете в статье Виды угля.
• Нефть
  Эта черная вязкая жидкость образовалась – по одной из основных теорий – в результате разложения останков живых организмов на дне древних морей. Хотя однозначного ответа на вопрос о ее происхождении наука пока не дает. Природная нефть – это сырье не только для производства топлива (бензина, керосина, мазута), но и получения самых разных синтетических материалов. Из нефти изготавливают пластмассы, резины, ткани, компоненты лекарственных и косметических средств и даже пищевые добавки.
• Природный газ
  Под этим термином понимают смесь газов-углеводородов, основную часть которой составляет метан. Наряду с ним могут присутствовать (в различных пропорциях) этан, пропан, бутан и пентан. Эти вещества не имеют цвета и запаха, их невозможно обнаружить органами чувств. Неприятный «запах газа», который многим знаком – это специальная отдушка, которую в него добавляют после добычи. В наши дни природный газ повсеместно используют для обогрева помещений и готовки. Также из него получают важные химические реагенты: спирты, ацетон и аммиак.

Больше информации об этих горных породах вы сможете найти в статье Каустобиолиты.

Мы рассмотрели происхождение и классификацию осадочных пород. Если вас заинтересовала эта тема, вы можете найти более подробную информацию в статье Осадочные породы.

А мы тем временем переходим к последней из трех основных групп горных пород.

Метаморфические породы – метаморфиты

Метаморфические породы имеют вторичное происхождение. Они образуются в результате глубокого преобразования осадочных, магматических и более древних метаморфических пород в недрах Земли. Этот процесс называют метаморфизмом.

Преобразование горных пород происходит под воздействием:

• Температуры
  Температура в толще земной коры выше, чем на ее поверхности. Это обусловлено подъемом тепла из раскаленной мантии. Чем глубже в недрах Земли залегает порода, тем более высоким температурам она подвергается. Это вызывает изменения в ее минеральном составе: разрушение низкотемпературных минералов и появление новых, более стойких.
• Давления
  Давление на глубине в несколько десятков километров в сотни раз превышает атмосферное. Оно обусловлено весом вышележащих слоев породы, а также столкновениями литосферных плит. В таких условиях исходная порода претерпевает структурные изменения.
• Флюида
  Флюидом называют совокупность газообразных и жидких веществ, которые циркулируют в толще земной коры. В основном это перегретые водяные пары и углекислый газ. Именно воздействие флюида «запускает» химические преобразования, которые приводят к изменению состава породы.

Для метаморфизма достаточно воздействия какого-то одного из этих трех факторов. Но часто они действуют одновременно.

В результате метаморфизма изменяется структура, текстура и минеральный состав породы, реже – ее химический состав.

Для метаморфических пород характерны такие отличительные способности:

• Наличие специфических (типоморфных) минералов, которые образуются в условиях повышенной температуры и давления
• Текстуры с ориентированным расположением минералов, которые обусловлены перекристаллизацией породы под однонаправленным давлением

Классификация метаморфических пород довольно сложная, в ней тяжело разобраться неспециалисту. Поэтому здесь мы не будем подробно ее разбирать.

В зависимости от условий протекания выделяют три основных вида метаморфизма:

• Региональный
• Контактовый
• Динамометаморфизм

Отдельно выделяется также ударный (импактный) метаморфизм. Это преобразование пород, вызванное падением метеоритов на Землю.

Каждому типу метаморфизма соответствует свой класс метаморфических пород. Ниже мы рассмотрим каждый из них по отдельности.

Породы регионального метаморфизма

Региональный метаморфизм называется так потому, что он охватывает огромные площади – геологические регионы – земной коры. Основные его факторы – это и тепловые потоки, поднимающиеся из мантии.

В зависимости от температурных условий региональный метаморфизм делится на ступени:

• Низкую – температура от 300°С до 500°С
• Среднюю – до 650°С
• Высокую – свыше 650°С

И температура, и давление возрастают по мере погружения породы в толщу земной коры.

Рассмотрим несколько самых распространенных пород регионального метаморфизма:

• Сланцы
  Это большая группа метаморфических пород со сланцеватой структурой. Они состоят из плоских чешуйчатых минералов (хлорита, талька, мусковита, слюд и других), которые расположены параллельно друг другу. За счет этого сланцы легко раскалываются на тонкие плитки или пластины. В зависимости от преобладающего в составе минерала сланцы делят на виды: хлоритовый, тальковый, мусковитовый и так далее.
• Гнейсы
  В основу их выделения также положен текстурный признак. Гнейсами называют полосчатые породы, в которых слои, сложенные светлыми минералами (кварцем, полевыми шпатами), чередуются с темными (биотит, гранат, пироксены). В зависимости от происхождения они делятся на парагнейсы, возникшие в результате метаморфизма осадочных пород, и ортогнейсы, исходной породой которых послужили магматиты.
• Амфиболит
  Плотная и твердая порода темного цвета, в составе которой преобладают темные амфиболы и светлые плагиоклазы (основные полевые шпаты). Образуется на средней и высокой ступенях метаморфизма основных магматитов: габбро и базальта. Основная сфера применения амфиболита – производство прочного щебня для строительства.
• Кварцит
  Порода, в состав которой входит не менее 75% минерала кварца. Кварц – устойчивый минерал, поэтому кварцит может образовываться на любой ступени регионального метаморфизма. Исходными породами для него служат кварцевые песчаники и осадочные породы с высоким содержанием кремния (кремень, диатомит, трепел, опока, яшма и другие). Кварциты имеют широкий диапазон расцветок: белые, серые, розовые, малиновые, голубые, зеленые, бурые и черные. Основная сфера их применения – изготовление огнеупорных материалов и извлечение кремния, который в чистом виде в природе не встречается.
• Мрамор
  Эта порода образуется в результате метаморфизма карбонатных осадочных пород: известняка, доломита, мергеля. Для нее характерны светлые окраски (белая, бежевая, серая, желтая) с цветными прожилками и пятнами. Благодаря наличию природного рисунка и легкости в полировке мраморы ценятся как декоративный материал. Из них изготавливают облицовочную плитку, вырезают скульптуры и памятники. Светлая мраморная крошка используется для создания мозаик и отсыпки участков в ландшафтном дизайне.
• Серпентинит (змеевик)
  Змеевик можно узнать по зеленой окраске (иногда с желтоватым или синеватым оттенком), которую ему придают минералы группы серпентина. Свое название он получил потому, что рисунок на отполированной поверхности серпентинита напоминает чешуйчатую змеиную шкуру. Эта порода образуется на низкой ступени метаморфизма ультраосновных магматитов – например, перидотита. Используется змеевик в основном в качестве облицовочного и поделочного камня.
• Гранулит
  Светлая микрозернистая порода, состоящая преимущественно из кварца и полевых шпатов с крупными вкраплениями граната, пироксена, кианита, силлиманита и других высокотемпературных минералов. Имеет пятнистый рисунок, за который и получила свое название (от латинского granulum – зернышко). Образуются гранулиты глубоко в недрах Земли, на самой высокой ступени метаморфизма.
• Эклогит
  Очень плотная (3300-3700 кг/м³) порода, которая образуется из габбро и базальтов в условиях чрезвычайно высоких давлений на глубине свыше 35 км. Из-за экстремальных условий образования в составе эклогитов остаются только самые устойчивые минералы: омфацит, гранат, глаукофан, кварц, кианит и другие. Также в эклогитах могут встречаться алмазы.

Больше об этих и других породах вы можете узнать в статье Породы регионального метаморфизма.

Породы контактового метаморфизма

В отличие от регионального, этот вид метаморфизма проявляется в отдельных участках земной коры. Он связан с внедрением (интрузией) магмы в толщу вмещающей породы.

Температура раскаленной магмы составляет от 600°C до 1300°C. Этого более чем достаточно, чтобы запустить в окружающей ее породе процессы глубокого преобразования. В результате по краям магматического тела образуется метаморфическая прослойка.

Типичными породами контактового метаморфизма являются:

• Роговик
  Тонкозернистая порода, которая образуется при прогреве магмой различных вмещающих пород на небольшой глубине – до 10 км. В зависимости от наличия тех или иных минералов в составе может иметь разные расцветки: светлую (кварц, мусковит, андалузит), зеленоватую (хлорит, эпидот), темно-серую и черную (темноцветные минералы, примеси углистого вещества). Свое название порода получила за то, что поверхность ее скола внешне напоминает излом рога животного.
• Бухит
  Эта порода образуется при нагревании вмещающей породы (гранита, гнейса, песчаника, алевролита) до температуры свыше 850°C. Чаще это происходит при контакте с основными магмами, которые имеют очень высокие температуры плавления. При таком сильном нагреве минералы в составе породы частично переплавляются в стекло.
• Скарн
  Порода известково-силикатного состава, которая образуется на контакте магмы с вмещающими карбонатными породами (известняками). При этом между магматической интрузией и породой происходит обмен вещества, обусловленный циркуляцией горячих газов и растворов. Такой процесс, при котором изменяется не только минеральный состав и строение породы, но и ее химический состав называется метасоматозом.
• Грейзен
  Метасоматическая порода, которая образуется при воздействии магматических флюидов на породы кислого состава (граниты, гнейсы, песчаники). В результате полевые шпаты в их составе замещаются слюдами. Этот процесс получил название грейзенизация.

Также в ходе контактового метаморфизма могут образовываться те же породы, о которых мы говорили выше. Так, на контактах магмы с кварцевыми песчаниками образуются кварциты, а с известняками – мраморы.

Больше информации по этой теме вы найдете в статье Породы контактового метаморфизма.

Породы динамометаморфизма

Дислокационный метаморфизм – динамометаморфизм – связан с тектоническим движением литосферных плит.

В зонах тектонических деформаций (разломов и столкновений плит) возникает очень высокое однонаправленное давление – стресс. Под его воздействием происходит разрушение и перекристаллизация пород. При этом температурное воздействие отсутствует или минимально.

Типичными породами динамометаморфизма являются:

• Тектоническая брекчия
  Эта порода состоит из крупных обломков горных пород, скрепленных цементирующей массой. Цемент может быть как слабым, состоящим из перетертой глинистой породы, так и достаточно прочным, представленным минералами кварца или кальцита. Тектонические брекчии образуются у поверхности земной коры в зонах тектонических разломов.
• Катаклазит
  Образуются на небольшой глубине – до 10 км. От грубообломочных брекчий отличаются большей раздробленностью обломков и мелкозернистой структурой.
• Милонит
  Тонкозернистая порода с ярко выраженной полосчатой структурой, которая образуется в глубинных зонах тектонических разломов.

Больше узнать об этом типе метаморфизма вы можете в статье Породы динамометаморфизма.

А если вас заинтересовала тема преобразования горных пород, рекомендуем ознакомиться со статьей Метаморфические породы.

Итак, мы рассмотрели основные генетические группы горных пород. Теперь вы знаете, как они образуются в природе и чем отличаются друг от друга.

В заключительном разделе статьи мы кратко поговорим об их взаимосвязи.

Круговорот горных пород в природе

В этой статье мы рассказали, как образуются горные породы. Вы наверняка заметили, что они не берутся из ниоткуда. И действительно, образование горных пород – это не конечный процесс, а бесконечный цикл.

Давайте пройдемся по нему еще раз и обобщим все сказанное выше.

Начнем с магматического расплава. Магма, зародившаяся глубоко в недрах Земли, по трещинам устремляется наверх. Затем она либо застывает в толще земной коры, не достигая поверхности, либо изливается из жерла вулкана в виде лавы. Образуется магматическая порода.

Магматические породы очень прочные и стойкие, но даже они бессильны перед временем. Под воздействием тепла и мороза, энергии воды и солнца они постепенно разрушаются. Этот процесс называется выветриванием.

Продукты выветривания переносятся гравитацией, водами, ветром и ледниками на многие километры от исходного места залегания породы. Они оседают в низинах и водоемах и образуют слои осадочных отложений. По мере того, как толща осадков растет, нижние ее слои уплотняются и литифицируются, превращаясь в осадочную породу.

Движение литосферных плит и накопление осадков приводят к тому, что более древние слои коры опускаются в недра Земли. С глубиной возрастают давление и температура, под их влиянием порода начинает изменяться. Она становится метаморфической.

Наконец, порода опускается в самые нижние слои земной коры и плавится. Она превращается обратно в магму – и цикл начинается с начала.

Конечно, это упрощенная картина геологического процесса, который формирует облик нашей планеты. Но она достаточно емко отражает суть круговорота горных пород.

Подведем итог.

Горные породы – это минеральные агрегаты, которые слагают земную кору планеты. Они делятся на три основные группы по происхождению: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в результате застывания магмы или лавы, поднимающейся из нижних слоев земной коры. Осадочные породы образуются из минеральных и/или органических осадков, которые накапливаются на суше или в водоемах. Метаморфические породы – это результат глубокого преобразования более древних пород в условиях высокой температуры и давления.

Породы этих трех групп постоянно переходят друг в друга, образуя круговорот горных пород в природе.

Дата публикации: 4 апреля 2025 года

• Магматические горные породы
• Метаморфические горные породы
• Осадочные горные породы