Что относится к магматическим полезным ископаемым
Определение магматических горных пород, их виды и примеры
Первичное однородное вещество, из которого складывается земная кора — минерал в твёрдом агрегатном состоянии. В различных сочетаниях он образует камни — горные породы: примером магматического вида может служить гранит, формирующийся в недрах земли из расплава магмы. От условий застывания лавы — продукта вулканической деятельности, зависят свойства различных минеральных агломератов. Многие из них относятся к полезным ископаемым.
Понятие магмы и образования из неё
Глубинные недра Земли представлены расплавленным веществом, состоящим из смеси различных компонентов, насыщенных парами воды и газами. Это природное возникновение называется магмой.
В результате тектонических сдвигов в земной коре образуются трещины, разломы — по ним расплав изливается в поверхностные слои, охлаждается и застывает на глубине или после выхода из недр. В последнем случае магма теряет летучие вещества: сероводород, фтор, хлор и обретает новое название — лава. Фазовый переход материала в иное состояние сопровождается его кристаллизацией — так рождаются твёрдые магматические породы или магматиты, первичные горные образования.
В природе существуют и вторичные камни, возникающие в результате действия внешних сил: осадочного и метаморфического происхождения. Различают 3 основных типа горных пород:
Образуется магма в недрах на удалении 10−200 км от поверхности, её температура ≥1500ºС. В состав расплава входят многие элементы таблицы Менделеева, но преобладают железо, кремний, магний, алюминий.
Извержение вулкана — наглядный пример образования магматов, которые могут быть и стекловидными, как, например, обсидиан: продукт быстрого охлаждения лавы.
Классификация камней из расплава
Систематизировать виды магматических горных пород, которые существуют в природе, можно по различным признакам. По числу минералов — простые и полиминеральные образования, в зависимости от глубины и скорости застывания расплава — интрузивные и эффузивные.
Первый тип магматов получается при равномерном медленном охлаждении расплава далеко от земной поверхности. Это самый распространённый на планете камень с зерно-кристаллической структурой, его называют гранит. К этой же группе относятся сиениты, диориты.
Эффузивные — означает излившиеся, изверженные породы. Такие образования получаются в непосредственной близости магмы к поверхности или после растекания по склону вулкана. Условия фазного перехода — быстрое остывание при атмосферном давлении, когда кристаллизации породы нет. В виде аморфного стекла представлены магматы: базальт, андезиты, риолиты.
Существует также классификация по содержанию химических элементов и минералов в горных породах. Количество диоксида кремния — признак кислотности, по которому камни распределяют на группы:
Одни магматические горные породы отличают от других по свойствам составляющих их минералов — если есть преобладающий компонент, ориентируются на него. Испытания проводят по спайности, форме и размеру кристаллов, твёрдости, цвету куска и черты, по реагированию на соляную кислоту.
Сложнее определить название камня, когда минеральные образования в нём содержатся примерно в равной пропорции. В этом случае дополнительно используют описание других признаков: текстуры, структуры, иных характеристик.
Примеры образовавшихся из лавы агломератов
Магматиты — ценные полезные ископаемые. Каждый камень, получившийся из магмы в результате вулканической деятельности, востребован во многих отраслях народного хозяйства. В таблице горных пород приводится лишь малая часть списка — всего насчитывается до 1 тысячи названий магматических образований.
| Наименование полезного ископаемого | Описание и свойства | Направления использования |
| Габбро | Продукт постепенного твердения расплава в глубинах недр. Плотный и прочный камень, стойкий к низким температурам и влаге. | Производство долговечных отделочных материалов для строительства бассейнов, памятников, мостовых. Отходы дробят на щебень для бетонных растворов. |
| Базальт | Цвет тёмный до чёрного, химсостав сходный с габбро. Температура плавления — от 1200ºС. | Сфера применения — строительная отрасль, производство кислотоупорных изделий, труб, электроизоляторов, броневых плит для измельчителей и складских полов. |
| Пироксенит | Плотная тяжёлая порода зеленовато-серой окраски. | Содержит рудные минералы железа: ильменит, магнетит. Иногда — хромит, платина. |
| Пегматит | Его состав: кварц, мусковит, биотит, ортоклаз. | Сырьё для изготовления золота, олова, радиоактивных веществ. Вмещающая порода для драгоценных камней, слюды. |
| Пемза | Большое количество пустот, образовавшихся при застывании из-за газов, обусловливает её плавучесть на воде. Цвет белый, светло-серый, красноватый. | Абразивный материал, теплоизолятор, основа для изготовления фильтров, жидкого стекла. В строительстве — наполнитель лёгких бетонов. |
| Вулканический туф | Устойчив к внешним воздействиям, прочный, лёгкий с пористой структурой, хорошо поддаётся механической обработке. | Возведение зданий, сооружений из него обходится дешевле кирпича, а прочность, звуко-теплоизоляционные свойства выше. |
Магматические породы служат для геологов ориентиром при поиске рудных месторождений полезных ископаемых. В то же время строительная отрасль потребляет большое количество магматитовых наполнителей для отсыпки дорог, приготовления бетонов. Важно уметь в каждом камне увидеть его пользу в техническом прогрессе.
Магматические горные породы — классификация, структура и примеры
Магматические горные породы составляют основную часть земной коры. Процессы, которые привели к их появлению, также способствовали образованию воды, атмосферы и химических веществ, являющихся компонентами органической жизни. Они остаются источником многих месторождений полезных ископаемых, а значит, людям необходимо уметь их распознавать.
Определение и происхождение
Магматическими (вулканическими) считаются различные кристаллические или стеклообразные породы, образующиеся при охлаждении и затвердевании расплавленной магмы, поступающей из недр Земли. Они представляют один из трёх основных видов пород, формирующих состав и структуру поверхности планеты:
Считается, что магма генерируется в астеносфере — слое частично расплавленной породы, лежащем в основе земной коры на глубине более 60 км. Поскольку она имеет меньшую плотность, чем окружающие твёрдые породы, то постепенно поднимается по направлению к поверхности. Магма может капсулироваться в пределах коры или излиться из вулканов в виде лавовых потоков.
Принятая классификация
Все магматические породы (магматиты) классифицируются на основании минералогии, химии и текстуры. Минералы, образованные охлаждённой магмой в недрах Земли, отличаются от застывших на поверхности из-за различия физико-химических условий в этих средах. По месту формирования их делят на два типа:
Характеристики магматических пород зависят от глубины их застывания. По этому признаку выделяют три группы:
Обнажённые интрузивные породы могут появиться на поверхности только после длительного периода денудации (изнашивания настилающих слоёв в результате выветривания и эрозии), в итоге выталкивающего действия тектонических сил или при комбинации этих двух условий. Бывают самых разных размеров: от маленьких зернистых и жилообразных включений до массивных батолитов, которые простираются более чем на 100 квадратных километров и составляют сердечники больших горных хребтов.
Выбросы эффузивов наблюдаются в зонах вулканической активности. Они происходят в двух формах:
Интрузивные и эффузивные породы играют важную роль в формировании рельефа земной поверхности, океанической коры и окраин континентов. Связанные с ними процессы были активны с начала образования Земли около 4,5 миллиарда лет назад и способствовали появлению воды, атмосферы и ценных минеральных ресурсов.
Характеристика компонентов
Подавляющее большинство изверженных пород состоит из силикатных минералов. Это означает, что основными строительными материалами для магмы являются кремний (Si) и кислород (O). Редким исключением считается вхождение карбонатов. Например, лава, извергавшаяся из стратовулкана Ол-Доиньо-Ленгаи (Танзания) в 1960 г., состояла из карбоната натрия и всего на 0,05 весовых процентов из диоксида кремния.
Основные минералогические компоненты изверженных пород можно разделить на акцессорные (менее 1—5% породы) и породообразующие. Последние встречаются в виде разнообразных силикатов и алюмосиликатов. В свою очередь, силикаты представлены светлоокрашенными (салическими) и тёмно-цветными (мафическими) разновидностями. Это отличие зависит от содержания в их кристаллических решётках примесей железа и магния. Fe и Mg дают тёмные оттенки, а Si и Al — светлые.
Общая таблица состава магматитов:
| Породообразующие самические | Породообразующие мафические | Ацессорные |
| светлые слюды | тёмно-цветные слюды | циркон |
| кварцы | пироксены | рутил |
| полевые шпаты | оливины | титанит |
| фальшпатоиды | амфиболы | пирит |
| ильменит | ||
| апатит | ||
| магнитит |
Одной из важных характеристик является кислотность, которая зависит от количества диоксида кремния (SiO2). Примеры магматических горных пород по этому признаку:
Текстура и структура
Текстура магматитов, как правило, определяется размером и формой зёрен, составляющих минералы, а также пространственными отношениями между ними. Эти параметры не зависят от массы и геометрии образца породы, но дают ценную информацию об условиях её формирования.
Большинство магматический пород имеют кристаллическую структуру, в которой связаны различные минеральные составляющие. Они развиваются и срастаются во время затвердевания магмы. Скорость её охлаждения оказывает наибольшее влияние на размеры кристаллов в породе. Чем медленнее, тем больше кристаллов, поскольку химические компоненты получают запас времени для встраивания в минерал.
На конечный результат также влияет химический состав магмы. Например, обилие воды увеличивает скорость миграции элементов, а быстрое расширение газов во время извержения вулкана оказывает глубокое влияние на текстуру некоторых пород. Кристалличность обычно делят на несколько степеней:
Зёрна составляющих породу минералов могут быть разных размеров, поэтому их условно делят на несколько типов:
К наиболее распространённым структурным особенностям вулканической породы относятся пузырчатые отверстия, которые называются везикулами. Они образуются в момент растекания по поверхности раскалённой магмы, когда выделяются содержащиеся в ней газы. Если лава затвердевает до выхода газа, то полученная порода имеет многочисленные полости, определяя пористую структуру.
Везикулы могут варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре, Это явление обычно распространено в базальтовых магмах, а образованные ею базальты имеют серо-чёрные оттенки (молодые породы) или кирпично-красные (более старые и окисленные). Иногда полости бывают заполнены кристаллами кварца, халцедона, опала и других минералов.
Полезные ископаемые
Магматиты относятся к ценным полезным ископаемым и широко применяются в хозяйственной деятельности человека. Новые научные открытия и технологии позволяют находить и использовать даже очень редкие и малодоступные элементы. Список магматических горных пород, наиболее востребованных в промышленности:
В современном мире не существует отраслей промышленности, где в той или иной степени не используются полезные ископаемые, первоначальным источником которых являются магматические породы. Их разведка, добыча и переработка — главное дело жизни большого количества специалистов, обеспечивающих материальную базу технического прогресса человечества.
Магматические горные породы — классификация, структура и примеры
Определение и происхождение
Магматическими (вулканическими) считаются различные кристаллические или стеклообразные породы, образующиеся при охлаждении и затвердевании расплавленной магмы, поступающей из недр Земли. Они представляют один из трёх основных видов пород, формирующих состав и структуру поверхности планеты:
Считается, что магма генерируется в астеносфере — слое частично расплавленной породы, лежащем в основе земной коры на глубине более 60 км. Поскольку она имеет меньшую плотность, чем окружающие твёрдые породы, то постепенно поднимается по направлению к поверхности. Магма может капсулироваться в пределах коры или излиться из вулканов в виде лавовых потоков.
Принятая классификация
Все магматические породы (магматиты) классифицируются на основании минералогии, химии и текстуры. Минералы, образованные охлаждённой магмой в недрах Земли, отличаются от застывших на поверхности из-за различия физико-химических условий в этих средах. По месту формирования их делят на два типа:
Характеристики магматических пород зависят от глубины их застывания. По этому признаку выделяют три группы:
Обнажённые интрузивные породы могут появиться на поверхности только после длительного периода денудации (изнашивания настилающих слоёв в результате выветривания и эрозии), в итоге выталкивающего действия тектонических сил или при комбинации этих двух условий. Бывают самых разных размеров: от маленьких зернистых и жилообразных включений до массивных батолитов, которые простираются более чем на 100 квадратных километров и составляют сердечники больших горных хребтов.
Выбросы эффузивов наблюдаются в зонах вулканической активности. Они происходят в двух формах:
Интрузивные и эффузивные породы играют важную роль в формировании рельефа земной поверхности, океанической коры и окраин континентов. Связанные с ними процессы были активны с начала образования Земли около 4,5 миллиарда лет назад и способствовали появлению воды, атмосферы и ценных минеральных ресурсов.
Характеристика компонентов
Подавляющее большинство изверженных пород состоит из силикатных минералов. Это означает, что основными строительными материалами для магмы являются кремний (Si) и кислород (O). Редким исключением считается вхождение карбонатов. Например, лава, извергавшаяся из стратовулкана Ол-Доиньо-Ленгаи (Танзания) в 1960 г., состояла из карбоната натрия и всего на 0,05 весовых процентов из диоксида кремния.
Основные минералогические компоненты изверженных пород можно разделить на акцессорные (менее 1—5% породы) и породообразующие. Последние встречаются в виде разнообразных силикатов и алюмосиликатов. В свою очередь, силикаты представлены светлоокрашенными (салическими) и тёмно-цветными (мафическими) разновидностями. Это отличие зависит от содержания в их кристаллических решётках примесей железа и магния. Fe и Mg дают тёмные оттенки, а Si и Al — светлые.
Общая таблица состава магматитов:
| Породообразующие самические | Породообразующие мафические | Ацессорные |
| светлые слюды | тёмно-цветные слюды | циркон |
| кварцы | пироксены | рутил |
| полевые шпаты | оливины | титанит |
| фальшпатоиды | амфиболы | пирит |
| ильменит | ||
| апатит | ||
| магнитит |
Одной из важных характеристик является кислотность, которая зависит от количества диоксида кремния (SiO2). Примеры магматических горных пород по этому признаку:
Текстура и структура
Текстура магматитов, как правило, определяется размером и формой зёрен, составляющих минералы, а также пространственными отношениями между ними. Эти параметры не зависят от массы и геометрии образца породы, но дают ценную информацию об условиях её формирования.
Большинство магматический пород имеют кристаллическую структуру, в которой связаны различные минеральные составляющие. Они развиваются и срастаются во время затвердевания магмы. Скорость её охлаждения оказывает наибольшее влияние на размеры кристаллов в породе. Чем медленнее, тем больше кристаллов, поскольку химические компоненты получают запас времени для встраивания в минерал.
На конечный результат также влияет химический состав магмы. Например, обилие воды увеличивает скорость миграции элементов, а быстрое расширение газов во время извержения вулкана оказывает глубокое влияние на текстуру некоторых пород. Кристалличность обычно делят на несколько степеней:
Зёрна составляющих породу минералов могут быть разных размеров, поэтому их условно делят на несколько типов:
К наиболее распространённым структурным особенностям вулканической породы относятся пузырчатые отверстия, которые называются везикулами. Они образуются в момент растекания по поверхности раскалённой магмы, когда выделяются содержащиеся в ней газы. Если лава затвердевает до выхода газа, то полученная порода имеет многочисленные полости, определяя пористую структуру.
Везикулы могут варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре, Это явление обычно распространено в базальтовых магмах, а образованные ею базальты имеют серо-чёрные оттенки (молодые породы) или кирпично-красные (более старые и окисленные). Иногда полости бывают заполнены кристаллами кварца, халцедона, опала и других минералов.
Полезные ископаемые
Магматиты относятся к ценным полезным ископаемым и широко применяются в хозяйственной деятельности человека. Новые научные открытия и технологии позволяют находить и использовать даже очень редкие и малодоступные элементы. Список магматических горных пород, наиболее востребованных в промышленности:
В современном мире не существует отраслей промышленности, где в той или иной степени не используются полезные ископаемые, первоначальным источником которых являются магматические породы. Их разведка, добыча и переработка — главное дело жизни большого количества специалистов, обеспечивающих материальную базу технического прогресса человечества.
Магматические горные породы – минералы из лавы
Вулканизм – обычное дело для планеты, в истории Земли извержения случаются постоянно. За миллионы лет застывшая магма становится каменными агломератами.
Что представляют собой
Магматические горные породы – одна из составляющих верхнего сегмента (15-17 км) земной коры. На них приходится седьмая часть поверхности планеты.
Кристаллизованная лава или магма залегает в виде щитов, платформ, коры океанского дна. Ее возраст исчисляется миллионами лет.
Корректным считается наименование таких пород магматитами.
Как образуются
К магматическим горным породам относится материал, сформированный из лавы или магмы при извержении вулкана. Процесс происходил на разных глубинах, при разной температуре, давлении.
Этим обусловлено разделение по происхождению.
Интрузивные
Формируются на глубине не выше 3 км при медленном остывании расплава.
Бывают простые и сложные интрузивы:
Выделяют магматические породы, формируемые как осадочные. Это расслоенные интрузии, результат осаждения минералов из расплава.
Эффузивные
Формируются при излитии лавы в виде потока, «скатерти», жерла, купола, других образований.
По рельефу залегания бывают положительными – распределены по поверхности либо выше и отрицательными – образуют углубления (кратеры, кальдеры, колодцы).
Гипабиссальные
Разновидность интрузивных с меньшей глубиной залегания. Опознается по разновеликим габаритам зерен.
Магматические породы называют первичными.
Классификация
Кроме разделения по способу образования, существуют классификации по другим признакам.
По структуре
Структурно магматическая порода дифференцируется по степени кристалличности:
То есть различие определяется соотношением в магматической породе зерен и стекла.
По зернистости
На основе характеристик зерен создано несколько классификаций.
По относительным габаритам зерен выделяют структуру двух видов:
По абсолютному размеру кристаллов (мм):
Выделяют также агломераты с одинаковыми или разными по величине зернами.
По текстуре
Различают два вида магматической текстуры.
Неоднородная зависит от условий формирования:
В любом сегменте магматической породы однородной текстуры состав и строение идентичны. Такое расположение – признак стабильности условий, в которых она формировалась.
Минерально-химический состав
Подобно другим классам пород, у магматических классифицируют породообразующие (основные) и акцессорные минералы.
Породообразующие представлены (алюмо)силикатами, магнием и железом:
Доля акцессорных минералов символична, до 5% объема породы. Однако они влияют на описание (текстуру, цвета, оттенки).
Самые распространенные магматические акцессории – апатит, ильменит, пирит, рутил, хромит, циркон.
Циркон
Типичная структура магматитов – преобладание оксидов кремния, алюминия, железа, магния, кальция, калия, натрия.
Главная роль отведена кремнезему: его концентрация определяет кислотность магматической породы.
«Кислой породой» обозначаются богатые кремнеземом магматиты. «Основная порода» бедна кремнеземом, но насыщена оксидами кальция, магния, железа.
Месторождения
Месторождения магматических пород разведаны повсеместно.
Особенно в России и на сопредельных территориях:
Объемы добычи магматического сырья исчисляются тоннами.
Типичные представители
Номенклатура пород магматического происхождения насчитывает десятки позиций. Рассмотрим самые используемые.
Интрузивные породы
Главные свойства пород данной группы: высокая твердость, плотность, теплопроводность, морозостойкость, малая водопроницаемость.
Наиболее востребованные глубинные магматические породы:
Аналогичны пироксениту по свойствам перидотиты. Но почти полностью это оливин.
Минерал оливин
Эффузивные породы
Копируют глубинные по составу, но отличаются стекловатой или неполнокристаллической структурой и легкой, часто пористой текстурой. Эти характеристики делают магматический материал беззащитным перед выветриванием и механическим воздействием.
Однако есть исключения:
Особняком стоит вулканическое стекло: темный обсидиан, светлая пемза, перлит.
Вулканогенные породы
К данной группе причисляется несколько вулканических образований:
Габариты частиц вулканических пеплов – 0,11-1,95 мм, причем две трети из них мельче 0,16 мм.
Наделены пористостью и стекловатой структурой.
Где используются
Магматические породы нашли широкое применение:
Диориты, граниты, перидотиты также служат декоративным целям.