Горные породы

Земля — самая плотная из всех планет Солнечной системы. Она состоит главным образом из тяжелых элементов, в частности железа и магния, хорошо "спрессованных» в плотной, еще горячей магме. По мере остывания из магмы к поверхности выходят оставшиеся в ней легкие элементы.

Будучи на поверхности Земли, мы достаточно легко обнаружили три внешние последовательные оболочки, плотность которых по мере удаления от центра планеты падает: литосферу (скальная кора), гидросферу (воды) и атмосферу (газы). Поговорим о первой из них.

Магматические породы

Земная кора, состоящая главным образом из кремния (27%) и кислорода (47%), бедна тяжелыми элементами. Металлы, в частности медь, свинец, цинк, уран и т.д., составляют лишь ничтожную ее часть.

На Земле можно найти множество различных горных пород, но две из них преобладают: базальт — главный материал океанского дна и гранит — основа материковой коры.

И базальт, и гранит образовались из остывающей магмы. Внезапно вырвавшаяся на поверхность в результате извержения или излившаяся из трещины в морском дне магма, быстро застывая, образует однородную массу маленьких кристалликов. Это и есть базальт. Когда же магма остывает медленно, проникая в материковую кору и расправляя окружающие горные породы, то получающаяся порода оказывается сформированной из крупных разнородных кристаллов — это уже гранит.

Две эти породы и все другие, получающиеся схожим образом, называются магматическими. Остальные же — продукт их изменения, трансформации.

Кристаллические минералы

Минералы представляют собой мельчайшие кристаллы, состоящие из нескольких атомов. Их называют «чистыми», когда они везде одинаковы и состоят из одних и тех же атомов. Часто они соединяются в более крупные кристаллы, видимые невооруженным глазом, а иногда и гигантские (весом более тонны!). Вот несколько примеров: топаз (а), кварц (Ь), изумруд (с), ортоклаз (д) — розовые кристаллы в граните, куда вкраплены зеленый полевой шпат, серная слюда и серый кварц.
Горные породы


1 кора

2 верхняя мантия

3 нижняя мантия

4
внешнее ядро

5 внутреннее ядро

Легкая кора

В центре нашей планеты находится необычайно плотное ядро, состоящее из тяжелых элементов, прежде всего железа. Затем идут различные слои мантии, причем по мере удаления от центра уменьшается удельный вес составляющих элементов: железа, магния, кальция. Земная кора совсем «легкая»: она состоит из минералов, содержащих много атомов кислорода, кремния и алюминия.
Горные породы


Осадочные породы

На поверхности материков гранит и базальт часто бывают покрыты породами, которые наслоились впоследствии. Поэтому их называют отложениями или осадочными породами. Самые распространенные из них — песок и известняк. Песок состоит из мелких твердых зерен, «вырванных» эрозией (ветром, водами, льдами) из других пород, в том числе гранита. Эти крошечные осколки переносятся ветром и водами и откладываются в низменных зонах, таких, как озера и моря, более или менее толстым слоем. Когда песчинки достаточно крупные, образовавшаяся осадочная порода называется брекчия. Из мелких зерен получается пе-лит, или глина. Все такие породы относятся к группе обломочных.
Известняк образуется более сложным путем. Сначала из горных пород в результате эрозии вымывается минерал кальцит, известковый шпат; затем он откладывается в твердых частях (в частности, в скелетах) живых организмов (животных и растительных); и наконец, эти твердые части должны накопиться, опускаясь на дно водоемов.

Если известняк образуется из очень мелких организмов, то структура его тонкозернистая, как у мела. Напротив, если составляющие крупные, такие, как, скажем, устричные раковины, то порода получится грубая. Есть еще породы, которые образуются путем растворения отдельных элементов, их переноса, а затем осаждения в новом месте. Такие породы называются соляными отложениями.

Наконец, органические полезные ископаемые, такие, как уголь и нефть, получаются в результате разложения живых организмов.

Геологическая карта


Геологи составляют карты горных пород, чтобы прояснить природу крупных фрагментов рельефа (здесь зеленый цвет отмечает «осадочные бассейны», а серый — «древние массивы») либо установить местонахождение полезных ископаемых (строительных материалов, минералов, нефти и т.д.).
Горные породы


Метаморфические породы


Земная кора местами подвергается воздействию больших давлений и высоких температур. Эти факторы могут изменить положение минералов в структуре горных пород. Тогда породы превратятся в новые, называемые «метаморфическими» (от слова «метаморфоза»). В результате такого процесса известняк, например, может преобразоваться в мрамор, глина — в сланец, гранит — в гнейс.

Таким образом, метаморфические, осадочные и магматические породы непрерывно подвергаются преобразованиям естественного характера. Вот почему на поверхности Земли трудно найти древние горные породы, в то время как атомы, из которых состоит наша планета, имеют возраст Вселенной.

Несколько образцов пород

Гнейс (а) — метаморфическая порода. Песчаник (Ь), известняк (с) и глина (д) — осадочные породы.
Горные породы


Базальтовые лавы

Лавовые подушки... Эта особая форма получилась из-за резкого охлаждения лавы в глубинах океана, куда она изливается через широкие трещины срединно -океанических рифтов.
Горные породы