Тема 2. Основи петрографії. Корисні копалини.

Питання теми

Поняття про гірські породи. Класифікація гірських порід.

Корисні копалини.

 Основні поняття: гірські породи, петрографія, магматичні породи, осадові породи, метаморфічні породи, корисні копалини, надра.

Поняття про гірські породи. Гірські породи - це закономірні скупчення мінералів, які утворюють геологічні тіла.

Склад, будову, умови залягання поширення і походження гірських порід вивчає розділ геології - петрографія (лат. petro- камінь).

Гірські породи за походженням поділяють на магматичні, осадові і метаморфічні.

Магматичні породи утворились внаслідок застигання магми. Магма – це силікатний розчин, який містить різні гази і водяну пару. В надрах Землі магма має температуру 1000...1300 °С. При виливанні на поверхню Землі вона втрачає леткі речовини і в такому вигляді називається лава. Магматичні породи складають 95% маси гірських порід.

Магматичні породи поділяються на:

1) інтрузивні, утворюються при застиганні магми в глибині Землі,

2) ефузивні, утворюються, коли магма застигає на поверхні Землі;

3) гіпабісальні – це гірські породи, які займають проміжне місце між інтрузивними та ефузивними.

Ознаками магматичних гірських порід є структура, текстура, хімічний і мінералогічний склад.

Структура визначається ступенем кристалізації, формою, розмірами і способами зростання мінералів, які утворюють породу. Структура залежить від швидкості застигання магми. При повільному застиганні утворюється порода з повно кристалічною і рівномірно зернистою структурою, при швидкому – порода з неповнокристалічною і дрібнозернистою структурою.

Текстура – об’єднує ознаки, які пов’язані із взаємним розташуванням мінералів у породі. Виділяють такі види текстури - масивна, волокниста, кам’яниста. За текстурою породи поділяють на компактні і пористі.

Хімічний склад характеризується вмістом оксиду кремнію - SiO₂. За хімічним складом породи поділяють на:

1) кислі (вміст SiO₂ > 65%): граніт, мінарит, кварц, біотит;

2) середні (вміст SiO₂ від 52 до 65%): андезит, рогова обманка;

3) основні (вміст SiO₂ від 45 до 51%): базальт, габбро;

4) ультраосновні (вміст SiO₂ від 45% і менше): піроксен, олівін.

Мінеральний склад залежить від вмісту мінералів у породі.

До магматичних порід відносяться граніт, базальт, андезит, порфірит, ліпарит, сієніт.

Магматичні породи використовують як будівельні матеріали.

Осадові породи утворились у зовнішній частині земної кори під впливом температури, тиску, в результаті життєдіяльності живих організмів чи випадання матеріалів природного походження з повітря чи води.

Утворення осадових порід відбувається в 4 етапи:

1) руйнування існуючих гірських порід;

2) перенесення продуктів руйнування;

3) відкладання перенесених продуктів у вигляді осаду;

4) перетворення осаду на породу – діагенез.

Властивості осадових порід залежать від мінерального складу, структури і текстури. Останні два поняття мають таке саме значення як для магматичних порід.

За походженням осадові породи поділяють на такі види:

1) уламкові, утворені продуктами фізичного руйнування порід. Уламкові породи поділяють на роздільно зернисті (пісок) і зцементовані (щебінь, гравій);

2) глинисті, утворені продуктами хімічного руйнування порід. Глинисті породи складають 60% усіх осадових порід. До глинистих порід входять глинисті частинки (70%) і частинки уламкового походження;

3) хімічні, утворені солями, які випали в осад при висиханні водойм. За мінеральним складом хімічні осадові породи поділяють на:

· аллітові;

· фосфоритові (пластові фосфорити);

· кременисті (кременисті туфи, кремній);

· карбонатні (вапняки, доломіти);

· сульфатні (гіпс);

· галогенні (кам’яна сіль);

4) органогенні, утворені рештками живих організмів: нафта, вугілля, горючі сланці, торф;

5) органно-хімічні, мають змішане походження. Їх поділяють на кременисті (діатоміт) і карбонатні (крейда).

За умовами формування осадові породи поділяють на морські і континентальні.

Осадові породи використовують як будівельні матеріали (глина, гіпс, пісок, вапняк), як паливо (вугілля, нафта), як сировину для хімічної промисловості (фосфорити).

Метаморфічні породи утворюються в товщі земної кори внаслідок перетворення магматичних і осадових порід під впливом високих температур, тиску, гарячих розчинів і газів. Наприклад, в результаті метаморфізації гранітів утворились гнейси, кварцити, мармур, сланці.

Головні породоутворюючі мінерали метаморфічних порід – кварц, польовий шпат, слюди, піроксени. Сабометаморфізовані поріди містять тальк, хлорити, карбонати.

Структура метаморфічних порід найчастіше кристалічна. Найкраще умови перетворення відображає текстура. Виділяють такі текстури:

1) масивна, виникає на великій глибині внаслідок перекристалізації первинної породи;

2) сланцювата, виникає при дії направленого тиску;

3) смугаста, спостерігається чергування смуг різних мінералів;

4) плойчаста – смуги мінералів гофровані.

Найбільш поширеними метаморфічними породами є гнейс, сланці (слюдяний, хлоритовий, тальковий, глинистий, горючій), мармур, кварцит.

Метаморфічні породи використовують як будівельні матеріали.

Корисні копалини. Гірські породи, які безпосередньо використовуються в народному господарстві, а також природні мінеральні утворення, із яких отримують мінерали, цінні для різних галузей промисловості, називаються корисні копалини.

Верхня частина земної кори, в межах якої здійснюється добування корисних копалин, називається надра.

Класифікація корисних копалин. Корисні копалини класифікують за різними ознаками.

За господарською класифікацією корисні копалини поділяють на такі види:

1) горючі;

2) металічні;

3) неметалічні.

За найбільшпоширеною класифікацією корисні копалини поділяють на такі групи:

1) паливно-енергетичні - нафта, газ, вугілля, пальні сланці, торф, уранові руди;

2) рудні гірські породи - залізна і марганцева руда, боксити, хроміти, мідні, свинцево-цинкові, нікелеві, вольфрамові, молібденові, олов’яні, сурм’яні руди, руди шляхетних металів;

3) природні будівельні матеріали і нерудні корисні копалини - вапняк, доломіт, глини, пісок, мармур, граніт, яшма, агат, гірський кришталь, гранат, корунд, діамант;

4) гірничо-хімічна сировина - апатити, фосфорити, калійна сіль, сірка, барит, розчини, що містять йод;

5) гідромінеральні ресурси - підземні прісні і мінералізовані води;

6) мінеральні ресурси океану - рудоносні жили, континентальний шельф, металево-марганцеві конкреції на глибині 3-6 км (вважається, що близько 70% мінеральних ресурсів знаходиться під водою Світового океану).

7) мінеральні ресурси морської води - залізо, свинець, уран, золото, натрій, хлор, бром, магній, поварена сіль, марганець.

За характером впливу людини на природні ресурси надр, корисні копалини поділяють на:

1) вичерпні;

2) невивчерпні.

Продукція рудників і кар’єрів - природна мінеральна сировина, називається рудою. Руда - гірська порода, що містить метали чи їх сполуки або неметалічні мінерали у кількості і вигляді, придатному для використання при сучасному стані техніки.

Продукція вугільних шахт - вугілля, що поділяється за хімічними і технологічних властивостях на буре вугілля, антрацит, кам’яне вугілля, горючі сланці.

Отже, закономірні скупчення мінералів, які утворюють геологічні тіла, називаються гірські породи. За походженням гірські породи поділяють на магматичні, осадові і метаморфічні. Основними ознаками гірських порід є структура, текстура, мінеральний і хімічний склад.

Гірські породи, які безпосередньо використовуються в народному господарстві, називаються корисні копалини.