ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

Горная порода – это природный минеральный агрегат определенного состава и строения, образующийся при определенных геологических процессах. Напомним, что минерал – это однородный по составу и строению природный продукт.

Есть горные породы мономинеральные, состоящие из одного минерала, например, мрамор, сложенный кальцитом. Большинство же горных пород полиминеральны – они состоят из нескольких минералов. Так, известный всем гранит сложен кварцем, полевым шпатом и слюдой.

Все горные породы по своему происхождению делятся на три генетических типа: магматические, осадочные и метаморфические. Горные породы Западного Кавказа разнообразны не только по возрасту, но и по составу.

МАГМАТИЧЕСКИЕ или изверженные горные породы образуются в результате застывания магмы, появляющейся в недрах Земли при особых условиях. Если магма остывала медленно и, как правило, на значительной глубине, то минералы успевают раскристаллизоваться и выделиться в виде достаточно крупных кристаллов. Такая полнокристаллическая порода называется интрузивной (гранит, например). Если же магма достигла поверхности земли и, потеряв газы, в виде лавы излилась на поверхность, то она остывает быстро и при этом полной раскристаллизации не происходит. Минералы выделяются в виде очень мелких кристаллов. Порода часто содержит стекло, и тогда ее структура носит скрытокристаллический или стекловатый характер. Такие породы относятся к эффузивным (пример – обсидиан или вулканическое стекло).

При застывании магмы вблизи поверхности Земли лишь часть минералов успевает выделиться в виде достаточно крупных кристаллов, основная же масса раскристаллизована плохо. Это промежуточные – между интрузивными и эффузивными – жильные горные породы с порфировидным обликом (таковы кварцевый порфир, порфирит, диабаз).

Так как магма в глубинах Земли разделяется по удельному весу и по составу, то породы образующиеся при её застывании, также разнятся по составу. Все магматические горные породы по содержанию кремнезёма (двуокиси кремния) в породообразующих минералах делятся на следующие группы:

УЛЬТРАОСНОВНЫЕ, содержащие менее 45% кремнезёма и большое количество магния и железа (дунит, пироксенит, кимберлит и др.);

ОСНОВНЫЕ, содержащие 45-52% кремнезёма (габбро, диабаз, базальт и др.);

СРЕДНИЕ, содержащие 52-65% кремнезёма (диорит, сиенит, андезит, порфирит и др);

КИСЛЫЕ, содержащие более 65% кремнезёма (гранит, порфир, обсидиан, др.);

ЩЕЛОЧНЫЕ - породы, которые содержат относительно много натрия и калия (нефелиновые сиениты, фонолиты и др.).

Если кремнезёма в горных породах много, то он обычно выделяется в виде кварца. Наибольшее количество кварца содержат кислые горные породы, тогда как ультраосновные и основные его не содержат, а для щелочных горных пород кварц - «запрещённый» минерал.

С магматическими горными породами связано большое количество месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых.

ОСАДОЧНЫЕ горные породы образуются при разрушении и последующем отложении разнообразных продуктов выветривания магматических, метаморфических, а также и самих осадочных горных пород. Процессы эти происходят на поверхности Земли и в водах рек, озёр, морей, океанов. При выветривании горные породы могут подвергнуться и химическому разложению с растворением, окислением, гидратацией. Основная масса продуктов выветривания переносится водой, ветром и переотлагается в виде осадков в море или на суше, если условия это позволяют. Горными породами такие осадки становятся после уплотнения и цементации.

Осадочные породы можно разделить на три большие группы: обломочные, химические и органогенные.

Обломочные горные породы образуются из механических осадков, то есть из твёрдых частиц – продуктов физического выветривания. Обломочные горные породы могут быть рыхлыми (галька, щебень, гравий, песок, глина) и сцементированными (конгломерат, брекчия, песчаник, аргиллит). Такие горные породы очень широко представлены на Черноморском побережье Кавказа в составе мелового и палеогенового флиша, в неогеновых отложениях.

Химические горные породы образуются при уплотнении осадков, выпадающих из растворов. Чаще всего такие осадки формируются в морской среде, в лагунах. В морской воде нормальной солёности отлагаются бокситы, руды железа и марганца, фосфориты, известняки. При солёности воды более 15 грамм солей в 1 л воды в озёрах и лагунах выпадает гипс, различные галоидные соли – галит, сильвин. В образовании химических осадков часто принимают участие и живые организмы. Осадочные горные породы химического происхождения, в частности, гипс, широко распространены на Западном Кавказе, в основном, в бассейнах рек Лаба и Белая.

Органогенные горные породы образуются благодаря участию живых организмов – растений и животных. Это ископаемые угли и горючие сланцы, коралловые и мшанковые известняки, известняки-ракушечники, торф, окаменелое дерево и др.

Многие из осадочных горных пород представляют собой полезные ископаемые. На Западном Кавказе известны месторождения каменного угля (бассейн р. Лабы), гипса, известняка. В районе Сочи для строительных целей добывается песчаник (Солоники), известняк (Каменский и Дагомысский карьеры), гравий и галька (Веселовский карьер), аспидный сланец (Красная Поляна), для бальнеологии - лечебные грязи (Имеретинская низменность). У Новороссийска разрабатывается крупное месторождение цементных мергелей. С переработанными органическими веществами связывают и главное богатство Кавказа – нефть, добываемую в основном в предгорной полосе.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ (изменённые, превращённые) горные породы – это большая и разнообразная по составу группа горных пород, образовавшихся из магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких температур, больших давлений, различных растворов и газов. Известняки могут быть перекристаллизованы в мраморы, кварцевые песчаники превращены в кварциты, дуниты – в серпентиниты.

Из породы одного и того же состава, в зависимости от степени метаморфизма, могут образоваться совершенно разные по минеральному составу горные породы. Например, глинистые породы преобразуются и в слабо изменённые зелёные сланцы, и в интенсивно перекристаллизованные гнейсы.

Для слабоизмененных горных пород характерны такие минералы как эпидот, тальк, хлорит, кальцит. В сильно метаморфизованных горных породах обычно присутствуют кварц, гранаты, слюда, полевые шпаты.

Если изменения горных пород происходит на обширных участках земной коры, то такой метаморфизм называется региональным. На Кавказе эти породы можно встретить в осевой части Главного Кавказского хребта в виде хлоритовых и слюдяных сланцев, филлитов, амфиболитов, разнообразных гнейсов. Для этих пород характерна сланцеватость.

 Широко распространены и другие виды метаморфизма. Это метаморфизм в узких зонах разломов, приводящий к образованию так называемых тектонических брекчий. На контакте с магматическими породами вмещающие осадочные горные породы превращаются в различного рода сланцы, роговики, мраморы. Часто такой процесс связан с привносом других веществ, и тогда образуются скарны, грейзены и другие породы, к которым часто приурочены полиметаллические, молибденовые, оловянные оруденения. Месторождения такого типа также имеются на Западном Кавказе.