Состав земной коры. 
Минералы и горные породы

Верхняя часть земной коры изучена достаточно хорошо, установлен ее вещественный состав. Известно, что наиболее распространенными элементами в земной коре являются кислород (47%), кремний (около 30%), алюминий (8%), железо, кальций и др.

Разнообразные породы, образующие земную кору, — это разные сочетания химических элементов. Минералы — это природные химические соединения. Они образовались в земной коре в результате природных процессов. Минералы могут находиться в трех агрегатных состояниях, а также различаться по внутреннему строению (кристаллические, аморфные). Кристаллические вещества отличает правильная, упорядоченная внутренняя структура, так называемая кристаллическая. Аморфным веществам свойственно неупорядоченное расположение атомов и молекул. Многие свойства минералов обусловлены именно их внутренним строением. Все минералы обладают определенными свойствами. Это твердость, удельный вес, блеск, цвет, прозрачность, цвет черты, спайность, излом и плавкость. Указанные свойства важны для определения минералов и их классификации.

Кроме того, все минералы классифицируют в зависимости от химического состава. Принято выделять: самородные элементы, сернистые соединения, оксиды и гидроксиды, галоидные соединения, карбонаты, сульфаты, фосфаты и силикаты.

Горные породы — это скопления природных агрегатов, состоящие из одного или нескольких минералов, т. е. это закономерные сочетания минералов. Они различаются не только по минералогическому составу, но и по структуре и текстуре, которые определяются физико-химическими условиями их образования. Структура отражает внутреннее строение минерального агрегата, а текстура — внешний облик горных пород.

С точки зрения происхождения все горные породы делятся на три группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы образуются в результате внедрения магмы по разломам в земную кору. При этом происходит кристаллизация вещества.

Магматические горные породы (60% объема земной коры) делятся на две группы в зависимости от условий остывания магмы: интрузивные и эффузивные.

Если магма медленно остывает на глубине, то образуются интрузивные горные породы. Они могут иметь различные формы залегания: батолиты, штоки, жилы, лакколиты (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Формы залегания магматических горных пород:

Б — батолит; Л — лакколит; Ш — шток; Ж — жила; П — покров; Т — поток.

Эффузивные горные породы — это излившиеся породы, состоящие из магмы, вышедшей на поверхность. Магма, потерявшая летучие компоненты, называется лавой. Поэтому текстура эффузивных горных пород бывает пористой. Для этого типа пород характерны такие формы залегания, как купола, покровы, потоки.

В группе магматических горных пород наиболее распространены гранит и базальт. Гранит — это интрузивная горная порода, состоящая в основном из полевого шпата, кварца, слюды. Гранит — типичная порода, представленная в земной коре материков. Примером эффузивной горной породы может служить базальт.

Осадочные горные породы образуются в результате выветривания или химического выпадения осадков из воды, а также жизнедеятельности организмов. Осадочные породы составляют 8% объема земной коры и располагаются в ее верхней части. Их залегание характеризуется слоистостью, в них встречаются остатки различных организмов. Осадочные породы бывают обломочными, хемогенными и органогенными.

Обломочные горные породы образуются в связи с механическим разрушением ранее существовавших пород. К ним относятся: глыбы, щебень, гравий, пески, супеси, суглинки, лесс и т. д.

Хемогенные и органогенные породы, как правило, образуются в водной среде. Породы хемогенного происхождения образуются путем выпадения осадков из растворов. Примерами являются гипс, поваренная соль, бокситы, железные и марганцевые руды (осадочного происхождения).

Органогенные породы образуются путем выпадения из воды коагулированных коллоидов. Постепенно осадки превращаются в горные породы. Их различают по химическому составу: карбонатные, кремнистые, железистые и пр. (Многие породы имеют смешанное происхождение, поэтому их иногда называют биохимическими.) Органогенные породы образуются в результате накопления остатков растений и животных, продуктов их жизнедеятельности. Широко распространены во многих регионах известняки — органогенная порода, представляющая собой скопления раковин, кораллов и пр. К этой группе горных пород относят: мергель, диатомит, опока, торф, каменный и бурый угли, нефть.

Метаморфические горные породы образуются как из горных пород магматического происхождения, так и из осадочных. Метаморфизм — процесс перекристаллизации, разрушения старых структур и создания новых. Он происходит путем глубокого изменения горных пород и преобразования иод воздействием высокой температуры и давления, растворов и газов. Примерами ме таморфических горных пород являются: гнейс, мрамор, сланцы, кварцит.

Минералы и горные породы, которые используются человеком в хозяйственной деятельности, называются минеральным сырьем или полезными ископаемыми.