Камень | Определение, характеристики, формирование, цикл, классификация, типы и факты

Размер камня

См. все материалы

Категория: Наука и техника

Ключевые люди:

Габриэль-Огюст Добре Артур Л. Дэй Ганс Клоос

Похожие темы:

осадочная порода метаморфическая порода вулканическая порода расслоение криосейсм

Просмотреть весь связанный контент →

Самые популярные вопросы

Какие бывают типы геологических пород?

Горные породы часто классифицируют двумя способами; первый основан на процессах их образования, в которых горные породы классифицируются как осадочные, магматические и метаморфические. Горные породы также обычно классифицируют по размеру зерен или кристаллов.

Что такое магматические породы?

Магматические породы образуются из застывшей магмы или лавы. Считается, что магма образуется в слое частично расплавленной породы под земной корой на глубине менее 60 километров (40 миль). Лава – это жидкая магма на поверхности Земли и застывшая горная порода, образованная остывшей лавой.

Что такое осадочные породы?

Осадочные породы образуются из отложившегося и литифицированного минерального материала. Окаменелости обычно находят в осадочных породах.

Что такое метаморфические породы?

Метаморфические породы образуются, когда физические и химические изменения происходят в магматических, осадочных или других метаморфических породах.

Что такое рок-цикл?

Цикл горных пород — это процесс, который объясняет основные взаимосвязи между изверженными, метаморфическими и осадочными породами. Процесс зависит от температуры, давления, времени и изменения условий окружающей среды в земной коре и на ее поверхности.

горная порода , в геологии встречающийся в природе и связный агрегат одного или нескольких минералов. Такие агрегаты составляют основную единицу, из которой состоит твердая Земля, и обычно образуют узнаваемые и картографируемые объемы. Горные породы обычно делятся на три основных класса в зависимости от процессов, которые привели к их образованию. К этим классам относятся (1) магматические породы, затвердевшие из расплавленного материала, называемого магмой; (2) осадочные породы, состоящие из обломков ранее существовавших пород или материалов, выпавших из растворов; и (3) метаморфические породы, которые образовались из изверженных или осадочных пород в условиях, вызывающих изменения минералогического состава, текстуры и внутренней структуры. Эти три класса, в свою очередь, подразделяются на многочисленные группы и типы на основе различных факторов, важнейшими из которых являются химические, минералогические и текстурные признаки.

Общие сведения

Типы горных пород

Узнайте, как магматические, осадочные и метаморфические породы превращаются друг в друга в цикле горных пород

Осадочные горные породы отлагаются и литифицируются (уплотняются и сцементируются вместе) на поверхности Земли с помощью проточной воды, ветра, льда или живых организмов. Большинство из них откладывается с поверхности земли на дно озер, рек и океанов. Осадочные породы в основном слоистые — т. е. имеют слоистость. Слои можно отличить по цвету, размеру частиц, типу цемента или внутреннему расположению.

Метаморфические породы образуются в результате изменения ранее существовавших пород под воздействием высоких температур, давления и химически активных растворов. Изменения могут носить химический (композиционный) и физический (текстурный) характер. Метаморфические породы часто образуются в результате процессов глубоко внутри Земли, в результате которых образуются новые минералы, текстуры и кристаллические структуры. Происходящая перекристаллизация происходит в основном в твердом состоянии, а не в результате полного переплавления, и ей может способствовать пластическая деформация и присутствие внутрипоровых жидкостей, таких как вода. Метаморфизм часто приводит к очевидной слоистости или полосчатости из-за разделения минералов на отдельные полосы. Метаморфические процессы могут происходить и на земной поверхности вследствие ударов метеоритов и пирометаморфизма, происходящего вблизи горящих угольных пластов, воспламеняющихся от ударов молнии.

Викторина «Британника»

Викторина «Твердая Земля»

Геологические материалы — минеральные кристаллы и типы вмещающих их пород — проходят различные формы. Процесс зависит от температуры, давления, времени и изменения условий окружающей среды в земной коре и на ее поверхности. Цикл горных пород, показанный на рисунке 1, отражает основные отношения между изверженными, метаморфическими и осадочными породами. Эрозия включает выветривание (физический и химический распад минералов) и транспортировку к месту отложения. Диагенез, как объяснялось ранее, представляет собой процесс образования осадочной породы путем уплотнения и естественной цементации зерен, или кристаллизации из воды или растворов, или перекристаллизации. Превращение осадка в горную породу называется литификацией.

Текстура горной породы – это размер, форма и расположение зерен (для осадочных пород) или кристаллов (для изверженных и метаморфических пород). Важны также степень однородности породы ( т. е. однородность состава на всем протяжении) и степень изотропности. Последнее представляет собой степень, в которой объемная структура и состав одинаковы во всех направлениях породы.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Анализ текстуры может дать информацию об исходном материале породы, условиях и среде отложения (для осадочных пород) или кристаллизации и перекристаллизации (для изверженных и метаморфических пород соответственно), а также о последующей геологической истории и изменениях.

Классификация по размеру зерен или кристаллов

Общие текстурные термины, используемые для типов горных пород в зависимости от размера зерен или кристаллов, приведены в таблице. Категории размера частиц получены из шкалы Уддена-Вентворта, разработанной для отложений. Для магматических и метаморфических пород термины обычно используются в качестве модификаторов — например, среднезернистый гранит. Афанитовый — это описательный термин для мелких кристаллов, а фанеритовый — для более крупных. Очень крупные кристаллы (размером более 3 сантиметров или 1,2 дюйма) называются пегматитовыми.

Для осадочных пород существуют широкие категории размеров отложений: крупные (более 2 миллиметров или 0,08 дюйма), средние (от 2 до 1/16 мм) и мелкие (менее 1/16 мм). К последним относятся ил и глина, которые имеют размер, неразличимый человеческим глазом, и также называются пылью. Большинство сланцев (литифицированная версия глины) содержат некоторое количество ила. Пирокластические породы образовались из обломочного (от греческого слова «разбитый») материала, выброшенного из вулканов. Блоки представляют собой осколки, выбитые из твердой породы, а бомбы расплавляются при выбросе.

Термин «каменная порода» относится к основному объему материала, включая зерна или кристаллы, а также содержащееся в нем пустотное пространство. Объемная часть объемной породы, не занятая зернами, кристаллами или природным вяжущим материалом, называется пористостью. Другими словами, пористость представляет собой отношение объема пустот к общему объему (зерна плюс пустое пространство). Это пустое пространство состоит из пор между зернами или кристаллами в дополнение к пространству трещин. В осадочных породах объем порового пространства зависит от степени уплотнения осадка (уплотнение обычно увеличивается с глубиной залегания), от упаковки и формы зерен, степени цементации и степени сортировки. . Типичными цементами являются кремнистые, известковые, карбонатные или железосодержащие минералы.

Сортировка — это склонность осадочных пород иметь зерна одинакового размера — , т. е. , иметь узкий диапазон размеров (см. рис. 2). Плохо отсортированный осадок демонстрирует широкий диапазон размеров зерен и, следовательно, имеет пониженную пористость. Хорошо отсортированный указывает на довольно равномерное распределение размеров зерен. В зависимости от типа плотной упаковки зерен пористость может быть значительной. Следует отметить, что в инженерном использовании — , например, геотехническое или гражданское строительство — терминология сформулирована противоположно и упоминается как градация. Хорошо отсортированный осадок — это (геологически) плохо отсортированный, а плохо отсортированный осадок — это хорошо отсортированный.

Общая пористость охватывает все пустотное пространство, включая те поры, которые связаны между собой с поверхностью образца, а также те, которые закрыты природным цементом или другими препятствиями. Таким образом, общая пористость (ϕ _T ) равна, где Vol _G — объем зерен (и цемента, если он есть), а Vol _B — общий объемный объем. В качестве альтернативы можно рассчитать ϕ _T из измеренных плотностей основной породы и (моно)минеральной составляющей. Таким образом, где ρ _B – плотность массивной породы и ρ _G – плотность зерен ( т. е. минерала, если состав мономинералогический и однородный). Например, если песчаник имеет ρ _B 2,38 грамма на кубический сантиметр (г/см ³ ) и состоит из зерен кварца (SiO ₂ ), имеющих ρ _G 2,65 г /см ³ , общая пористость

Кажущаяся (эффективная, или нетто) пористость – это доля пустотного пространства, исключающая закупоренные поры. Таким образом, он измеряет объем пор, который эффективно взаимосвязан и доступен для поверхности образца, что важно при рассмотрении хранения и движения подземных флюидов, таких как нефть, грунтовые воды или загрязненные флюиды.