Горные породы представляют собой природные агрегаты, состоящие из одного или нескольких минералов. Их внутреннее строение описывается двумя ключевыми характеристиками: структурой и текстурой. Структура отражает особенности соединения минеральных зёрен — их размер, форму и взаимные отношения. Например, породы могут быть полностью кристаллическими (с крупными или мелкими зёрнами), стекловатыми или иметь порфировую структуру, где крупные кристаллы выделяются на более мелкозернистой или стекловатой основе. Текстура же определяет общее сложение породы, то есть пространственное расположение минеральных компонентов. Она бывает массивной (хаотичное расположение), слоистой (чередование пластов), сланцеватой (уплощённые минералы ориентированы в одном направлении, как у гнейсов), пористой или пузырчатой. Минералы, составляющие основную массу породы, называются породообразующими.
Три основных класса горных пород
В зависимости от условий формирования все горные породы делятся на три крупных класса: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические (изверженные) породы
Эти породы рождаются из магмы — силикатного расплава в недрах Земли. Их свойства напрямую зависят от условий застывания. Если магма кристаллизуется медленно, на большой глубине, образуются интрузивные (глубинные) породы с полностью кристаллической структурой (например, гранит). Если же магма изливается на поверхность в виде лавы и быстро остывает, формируются эффузивные (излившиеся) породы. Для них характерна скрытокристаллическая, мелкозернистая или даже стекловатая структура (как у базальта). Каждой интрузивной породе соответствует эффузивный аналог схожего химического состава.
Классификация магматических пород часто основывается на содержании кремнезёма (SiO₂). Выделяют несколько групп:
- Ультраосновные: содержат минимальное количество кремнезёма, богаты железом и магнием, обычно тёмные и тяжёлые.
- Основные (базальты, габбро): кремнезёма больше, чем в ультраосновных, но цвет всё ещё тёмный.
- Средние (диориты, андезиты): занимают промежуточное положение.
- Кислые (граниты, липариты): наиболее богаты кремнезёмом, который часто выделяется в виде кварца; это светлые, относительно лёгкие породы.
Осадочные породы
Эти породы формируются на поверхности Земли в результате разрушения более древних пород, химических процессов или жизнедеятельности организмов. Для них характерно залегание в виде пластов, линз и других слоистых форм. Со временем рыхлые осадки уплотняются и цементируются, превращаясь в твёрдую породу. По способу образования выделяют четыре основные группы:
- Обломочные (песчаники, конгломераты): образуются из обломков других пород, сцементированных вместе. Классифицируются по размеру частиц.
- Глинистые (глины, аргиллиты): результат накопления мельчайших коллоидных частиц. При смеси с песком образуются суглинки и супеси.
- Хемогенные: возникают при выпадении веществ из водных растворов. К ним относятся многие руды (железные, марганцевые, бокситы), а также каменная соль, гипс и некоторые известняки.
- Биогенные (органогенные): созданы живыми организмами. Типичный пример — известняк-ракушечник или мел, который состоит из микроскопических известковых скелетов водорослей и простейших.
Метаморфические породы
Это породы, изменившие своё первоначальное состояние (будь то магматическое или осадочное) под воздействием высоких температур, огромного давления, а также химически активных флюидов в глубинах земной коры. В процессе метаморфизма происходит перекристаллизация вещества, часто с образованием новых минералов и характерных текстур.
- Гнейсы и кристаллические сланцы обладают выраженной сланцеватой или полосчатой текстурой.
- Кварциты образуются при метаморфизме песчаников и состоят практически из чистого кварца.
- Мраморы — это перекристаллизованные известняки, знаменитые своей декоративностью.
- Глинистые сланцы представляют собой начальную стадию метаморфизма глин: они плотные, не размокают в воде и раскалываются на плитки, что позволяет использовать их как кровельный материал.