Страница 9 из 14
Описатели камней – петрографы делят их, горные породы, на три большие группы в зависимости от происхождения.
К первой группе относятся магматические породы. Они родились в самых нижних частях земной коры и верхах мантии. Мантия – это оболочка Земли, расположенная между корой и ядром планеты. Происходящие там процессы радиоактивного распада элементов, энергии перемещения и перераспределения вещества, тепловые потоки, термоядерные и химические реакции, иные, еще не известные силы, расплавляют горные породы. Так в твердой Земле образуются очаги первичной магмы.
В глубинах Земли существуют огромные давления и магма находится там в пластинчатом, близком к твердому состоянию, но как только давление в результате образования различных трещин, расколов, поднятий участков земли и т. п. снижается, вещество горячего вещества переходит в жидкое состояние – собственно магму, родоначальницу магматических пород.
Магматические породы поднимаются по трещинам и каналам ближе к земной поверхности. Если магма находит выход и выливается на поверхность земли в виде лавы, например, при извержении вулкана, из нее образуются вулканические (излившиеся) горные породы, которые являются одной из разновидностей вулканических. Если магма не дойдет до поверхности, застрянет по дороге и извержения не произойдет, то при понижении температуры выкристаллизовываются так называемые интрузивные (внедрившиеся) породы. Интрузивные породы являются другой разновидностью магмы.
Ко второй группе относятся осадочные породы. Их происхождение связано с процессами осаждения в морях, озерах, океанах приносимого реками, ветрами, льдами и другими способами различного материала.
Этот материал выпадает на дно в виде частичек – так образуются глины, пески и т. д. или кристаллизуется из растворов (соли, травертины, доломиты).
Осадочные породы образовываются также и из организмов, скелеты которых построены на извести или кремнеземе. Частицы кораллов, раковин скапливаются на дне водоемов и этот осадок, уплотняясь, и вытесняя воду превращается в горную породу. Существует много разновидностей осадочных пород.
К третьей группе относятся преобразованные породы. Они возникли под влиянием больших температур и давлений в глубинах Земли – это метаморфические породы – мрамор, кристаллические сланцы и др. или путем замещения одних минералов другими при относительно нормальных температурах и давлениях – это метасоматические породы. К метасоматическим породам относят большинство гранитов и другие.
Независимо от происхождения, все породы разделяются в зависимости от содержания в них кремнезема на кислые, средние, основные и ультраосновные. В применении к магматическим породам эта классификация связана с глубиной магматического очага – количество кремнезема уменьшается сверху вниз от поверхности Земли к мантии. На глубине 60 – 100 км кремнезема содержится менее 45 процентов и магма имеет основной, а возможно и ультраосновной состав. В таком составе располагаются первичные очаги таких пород, как перидотиты, базальты и др. Они, как правило, обогащены окислами кальция, железа, магния.
Ближе к поверхности могут возникать кислые и средние расплавы, которые дают диориты, магматические граниты и другие породы, в которых содержание кремнезема повышено.
Вулканических пород, которые возникли из кислых магм очень мало – около 13 процентов всей площади распространения магматических и метасоматических пород.
На долю гранитов приходится приблизительно такое же количество. Однако в отношении гранитов, по мнению некоторых исследователей, существует своеобразная тайна. Состоит гранит из самых распространенных минералов – кварца, полевого шпата, слюды – и знаком многим. Вроде бы тайны никакой нет, и в то же время она существует. Заключается она в том, что до сих пор точно не установлено, где и как родились граниты и их «родственники» – гранитодиориты, гранитогейсы и др.
История эта давняя и началась со второй половины XUIII века, когда началась научная война между «нептунистами», которые объясняли появление всех горных пород выпадением их в осадок из "хаотической жидкости" и «плутонистами», которые утверждали, что все породы – огненного происхождения. Борьба между учеными длилась долгие годы. Надо отметить, что происхождение камня до наших дней вызывает споры, правда, не столь жаркие и упорные. В XX веке они вробы утихли, так как многим стало ясно, что имеются осадочные породы – пески, глины, известняки, и существуют породы магматические – базальты, габбро, граниты. Первые образовались в различных водоемах путем выпадения в осадок, вторые – из огненно-жидких расплавов сложного, преимущественного силикатного состава, насыщенные летучими соединениями – магмы, проплавляют себе путь в горных породах, поднимаются по трещинам и застывают в верхних частях коры или изливаются на поверхность в виде вулканической лавы.
Согласно современным представлениям, глубинное вещество Земли постепенно дегазируется т. е. теряет летучие компоненты. Часть их вместе с магмой переносится к поверхности Земли и выделяется в атмосферу при понижении давления. Другая часть образует на глубине перегретые газовожидкие растворы, которые главным образом состоят из воды и углекислоты. Эти растворы также поднимаются к поверхности, оказывая по пути сильное воздействие на минералы горных пород.
Но вот геофизики при помощи специальных приборов доказали отсутствие у Земли сплошной расплавленной оболочки, имеются лишь отдельные очаги магмы. Эти исследования нанесли трещину в теории магнитогенного происхождения гранитов, потому что гранитов довольно много и заполняют они пространства огромные, а очаги расплава – это, по сути, точки. Полоса гранитов протянулась от Байкала до Охотского моря на многие километры. Нельзя предположить, что на одном-двух участках земля выбросила такую огромную массу гранитной лавы. Такой огромный клин расколол бы планету. Тогда начали собирать факты, говорящие в пользу зарождения большинства гранитов на том самом месте, где их сегодня находят.
Однако в скором времени была потревожена простейшая классификация горных пород на осадочные и магматические. Дело в том, что части земной коры по разным причинам могут прогибаться и опускаться по трещинам отдельными блоками, попадая вместе со слагающими их горными породами в области высоких температур и давлений. Породы там видоизменяются и становятся метаморфическими – преображенными. Метаморфические горные породы гранитного состава практически неотличимы от магматических. Их настолько трудно различить, что придумали специальные названия для средних, как бы промежуточных пород, например, гранитогнейс.
Если это гнейс – метафорфическая, а гранит – магматическая порода, то как представить происхождение гнейсов? Проблема происхождения гранита не решалась и тогда возникла гипотеза метасоматического генезиса гранитов.
Метасоматоз – это процесс замещения одного минерала другим, борьба кристаллов за пространство и растворы. В борьбе между минералами различного состава линия фронта порой тянется на сотни километров. Как правило, победителями оказываются полевой шпат и кварц в союзе, которые вытесняют другие минералы. Процессы замещения идут до тех пор, пока не установится химическое равновесие, и затухают чаще всего в момент образования гранита.
Пока признано, что граниты и прочие породы, которые недавно причисляли к магматическим, могут возникать разными способами, но чаще всего путем метасоматоза.
Как бы то ни было, гранит разных оттенков. от почти черного до розового, является самым естественным камнем, как и многие другие цветные камни, украшающим нашу жизнь.
Есть такие минералы, которые могут возникать в очень широком диапазоне условий и встречаются повсеместно. К таким минералам принадлежат, например, пирит и кварц. Большинство минералов чаще всего встречаются в месторождениях определенных типов. Особые, исключительные условия образования обуславливают редкость таких минералов, как алмаз. Число минеральных видов в общем увеличивается с понижением температуры и давления.