Rock

The term rocks consists of an inextricable combination of 2 words that lose their meaning individually. However, if the term is accompanied by an additional defining word (for example: eruptive, alkaline, etc.), then the mountain word may be omitted when repeated ^[5]

The term rocks in the modern sense was first used in 1798 ^{[6] by} Russian mineralogist and chemist Vasily Mikhailovich Severgin ^[7] .

By origin, rocks are divided into three groups:

1. Magmatic ( effusive and intrusive )
2. Sedimentary
3. Metamorphic

Magmatic and metamorphic rocks make up about 90% of the volume of the earth's crust , however, on the modern surface of the continents, the areas of their distribution are relatively small. The remaining 10% are sedimentary rocks, which occupy 75% of the earth's surface.

Igneous rocks by their origin are divided into effusive and intrusive. Effusive ( volcanic ) rocks are formed during the outflow of magma to the surface of the Earth. Intrusive rocks, on the contrary, arise during the outflow of magma in the earth’s crust.

The separation of rocks into igneous, metamorphic, and sedimentary is not always obvious. In sedimentary rocks, in the process of diagenesis , even at very low (in the geological sense) temperatures, mineral transformations begin, however, the rocks are considered metamorphic when newly formed granite appears in them. At moderate pressures, the onset of metamorphism corresponds to a temperature of 300 ° C.

At high degrees of metamorphism, the line between metamorphic and igneous rocks is erased. Melting of rocks begins, the mixing of newly formed melts with clearly external. Often there are gradual transitions from explicitly metamorphic, banded rocks to typical granites . Such processes belong to ultrametamorphism.

This list ignores the existence of a large group of rocks that are important - metasomatic rocks that also form in a wide temperature range. These include, for example, secondary quartzites according to acidic effusives , greisens according to granites , propillites according to middle and main rocks, etc., as well as a wide group of rocks composing the ore-bearing zones. A specific group of rocks, called ore, is also missing (the concept is not geological, but geological and economic). This group of rocks is composed mainly of sulfide minerals, although it may include rocks composed of other minerals ( magnetite (iron ores), apatite ores, chromite ores, etc.).
Previously, it was believed that the difference between metasomatic rocks and metamorphic rocks lies in the participation of water in the formation of metasomatites only, but subsequent studies have shown that metamorphic rocks ( gneisses and schists ) formed even at high temperatures are also formed with the participation of water. So, the results of isotopic studies on acidic and medium silicate rocks showed that all silicate minerals ( quartz , biotite , feldspars , garnets , hornblende , etc.) are released simultaneously with water, being in oxygen isotopic equilibrium with it. In contrast to acidic rocks, all silicate minerals (feldspars, garnets, olivines , pyroxenes , etc.) of basic and ultrabasic rocks are distinguished in oxygen isotope equilibrium with CO ₂ .

Mantle rocks stand separately. On the one hand, the conditions in the mantle are such that even if the rock was originally magmatic, it would still undergo changes in the mantle. In general, for the main volume of the mantle, the question remains whether it was once in a molten state. On the other hand, according to mineralogy, mantle rocks are largely identical to igneous rocks. Therefore, the nomenclature of igneous rocks with variations is applied to them.

There are magmatic complexes whose texture features resemble the texture features of sedimentary rocks. These are layered core intrusions. In some of them, gradation stratification typical of sedimentary rocks, oblique stratification , rhythmic structure of the sequence, and the presence of accumulations of heavy minerals are observed. However, instead of sedimentary siltstones , sandstones and gravelites , such complexes are composed of ordinary igneous rocks. The formation of such objects was repeatedly explained by the metamorphism of sedimentary rocks, but such an interpretation could not explain the presence of sharp contacts between the complex and the host rocks. Today it is generally accepted that such objects are formed as a result of gravitational deposition of minerals from convective melt. That is, the process has much in common with sedimentation, but the medium transporting the substance, in this case, is not water , but magma .

Petrography deals with the description and classification of igneous and metamorphic rocks, and petrology studies their genesis. A description, classification and analysis of the conditions of formation of sedimentary rocks is carried out by lithology , in which an independent section is distinguished - petrography of sedimentary rocks. Closely related to lithology is sedimentology related to it, which studies the conditions for the formation of modern sediments. Since there are no strict definitions of the concepts of “ sediment ” and “ sedimentary rock ”, the difference between sediment and sedimentary rock is not always clear. These sciences are closely related to geochemistry and mineralogy .

Igneous rocks

According to the depth of formation, the rocks are divided into three groups: rocks that crystallize at depth - intrusive rocks, for example, granite . They form during slow cooling of magma and are usually well crystallized; hypabyssal rocks are formed during the solidification of magma at shallow depths, and often have uneven-grained structures (dolerite). Effusive rocks are formed on the earth's surface or on the bottom of the ocean ( basalt , rhyolite , andesite ).

The vast majority of natural magmas contain silicon as the main component and are silicate melts. Carbonate , sulfide and metal melts are much less common. From carbonate melts, carbonate igneous rocks — carbonatites — are formed. In the XX century , several eruptions of volcanoes with carbonatite magmas were recorded. Sulphide and metal melts are formed due to immiscibility and segregation with silicate liquids.

The most important characteristic of igneous rock is composition. There are several classifications of igneous rocks by composition (rock nomenclature). Of greatest importance is the classification according to the content in the rocks of silica SiO ₂ and alkalis (Na ₂ O + K ₂ O). According to the alkali content, the rocks are divided into series . The rocks of the normal, subalkaline and alkaline series stand out. The formal sign of this division is the appearance of specific alkaline minerals in the rock. According to the SiO ₂ content, the rocks are divided into ultramafic - SiO ₂ in the rock is less than 45%, basic - if the SiO ₂ content is in the range from 45% to 54%, medium - if from 54 to 65% and acidic - the SiO ₂ content is more than 65% .

The formation of igneous rocks is continuously happening now, in areas of active volcanism and mountain building .

Volcanic glass

Non-crystallized products of rapidly cooling lava , which is formed during quenching (rapid cooling) of a magmatic melt that reaches the earth's surface. It can completely compose spilled liparic acidic , less often basaltic effusive rocks. Almost entirely composes obsidian , tar stone ( pechstein ), perlite , pumice , tachilite , sordavalit . The refractive index is 1.5.

Obsidian

Igneous rock , consisting of volcanic glass with a water content of not more than 1% ^[8] ; homogeneous volcanic glass passing through the rapid cooling of molten rocks. The richer water-rich volcanic glasses that swell when heated are classified as perlites .

Pumice

Porous volcanic glass formed as a result of gas evolution during rapid solidification of acidic and medium lavas. The color of pumice, depending on the content and valency of iron, varies from white and bluish to yellow, brown and black. Porosity reaches 60%. The hardness on the Mohs scale is about 6, the density is 2–2.5 g / cm³, and the bulk density is 0.3–0.9 g / cm³. The high porosity of the pumice stone leads to good thermal insulation properties, and the closeness of most pores leads to good frost resistance . Fire resistant. Chemically inert.

Metamorphic rocks

Metamorphic rocks are formed in the interior of the earth's crust as a result of a change (metamorphism) of sedimentary or igneous rocks. Factors causing these changes may be: the proximity of the solidifying magma body and the associated warming up of the metamorphosed rock; the effect of active chemical compounds leaving the body, primarily various aqueous solutions ( contact metamorphism ), or immersion of the rock in the earth’s crust, where factors of regional metamorphism act on it — high temperatures and pressures .

Typical metamorphic rocks are gneisses , crystalline schists of different composition, contact hornfelses , skarns , amphibolites , migmatites, and others. The difference in the origin and, as a consequence of this, in the mineral composition of the rocks sharply affects their chemical composition and physical properties.

Clay Shales

They represent the initial stage of clay metamorphism. They mainly consist of hydromica , chlorite , sometimes kaolinite , relics of other clay minerals ( montmorillonite , mixed layer minerals), quartz , feldspars and other non-clay minerals. Shale is well expressed in them . They easily crack into tiles. Shale color: green, gray, brown to black. They contain carbonaceous matter, neoplasms of carbonates and iron sulfides .

Phillites

A dense dark with a silky sheen shale rock, consisting of quartz, sericite , sometimes mixed with chlorite, biotite and albite . According to the degree of metamorphism, the transitional breed is from clay to mica schists.

Chlorite Shales

Chlorite schists are shale or scaly rocks, consisting mainly of chlorite , as well as actinolite , talc , mica , epidote , quartz and other minerals. Their color is green, to the touch greasy , the hardness is small. Often contain magnetite in the form of well-formed crystals ( octahedra ).

Talc Slates

The aggregate of leaves and scales of talcum of a shale structure, greenish or white, soft, has a greasy sheen. Occurs rarely among chlorite schists and phyllites in the Upper Archean (Huronian) formations, but sometimes it is the result of metamorphization of younger sedimentary and igneous (olivine) rocks. Magnesite , chromite , actinolite , apatite , glinkite , tourmaline are present as an impurity. Often, leaflets and flakes of chlorite are mixed in a large amount of talc, causing a transition to talc-chloride shale.

Crystal Shales

The general name of an extensive group of metamorphic rocks, characterized by an average (partially strong) degree of metamorphism. Unlike gneisses in crystalline schists, the quantitative relationships between quartz, feldspars, and dark-colored minerals can be different.

Amphibolites

Metamorphic rock consisting of amphibole , plagioclase and minerals impurities. The hornblende contained in amphibolites differs from amphiboles in its complex composition and high alumina content. In contrast to most metamorphic rocks of high levels of regional metamorphism, amphibolites do not always have a well-defined shale texture . The structure of amphibolites is granoblast (with a tendency of hornblende to form crystals elongated by shale), nematoblast, and even fibroblast. Amphibolites can be formed both due to the main igneous rocks - gabbro , diabases , basalts , tuffs , etc., and due to sedimentary rocks of marly composition. Transitional differences to gabbro are called gabbro-amphibolites and are characterized by relict (residual) gabbro structures. Amphibolites arising from ultrabasic rocks are usually distinguished by the absence of plagioclase and consist almost entirely of hornblende rich in magnesium ( anthophyllite , zedrite ). The following types of amphibolites are distinguished: biotite, garnet, quartz, kyanite , scapolite , zoisite , epidote and other amphibolites.

Quartzites

A granular rock consisting of quartz grains cemented with finer quartz material. It is formed during the metamorphism of quartz sandstones, porphyries . They are found in weathering crusts , forming during metasomatism (hypergenic quartzites) with oxidation of copper pyrite deposits . They serve as a search sign for pyrite ores. Microquartzites are formed from underwater hydrothermal fluids that carry silica into sea water in the absence of other components ( iron , magnesium , etc.).

Gneisses

Метаморфическая горная порода, характеризующаяся более или менее отчётливо выраженной параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой с преобладающими гранобластовыми и порфиробластовыми структурами и состоящая из кварца, калиевого полевого шпата , плагиоклазов и цветных минералов. Выделяют: биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, амфиболовые, пироксеновые и др. гнейсы.

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы:

• обломочные породы ( брекчии , конгломераты , пески , алевриты ) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних;
• глинистые породы — дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды;
• хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли ), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических веществ (например, угли ) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки ).

Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных горных пород, связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел ( пластов ).

Метеори́т — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта . Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов . Крупнейший из найденных метеоритов — Гоба (вес которого, по подсчётам, составлял около 60 тонн) ^[9] . Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год ^[10] . Существование метеоритов не признавалось ^[11] ведущими академиками XVIII века , а гипотезы внеземного происхождения считались лженаучными . Утверждается, что Парижская академия наук в 1790 г. приняла решение не рассматривать впредь сообщений о падении камней на Землю как о явлении невозможном. Во многих музеях метеориты (в терминологии того времени — аэролиты) изъяли из коллекций, чтобы «не сделать музеи посмешищем» ^{[10] [12]} . Изучением метеоритов занимались академики В. И. Вернадский , А. Е. Ферсман , известные энтузиасты исследования метеоритов П. Л. Драверт , Л. А. Кулик и многие другие. В Российской академии наук сейчас есть специальный комитет, который руководит сбором, изучением и хранением метеоритов. При комитете есть большая метеоритная коллекция .

Наиболее часто встречаются каменные метеориты (92,8 % падений). Они состоят в основном из силикатов: оливинов (Fe, Mg) ₂ [SiO ₄ ] (от фаялита Fe ₂ [SiO ₄ ] до форстерита Mg ₂ [SiO ₄ ]) и пироксенов (Fe, Mg) ₂ Si ₂ O ₆ (от ферросилита Fe ₂ Si ₂ O ₆ до энстатита Mg ₂ Si ₂ O ₆ ). Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца , за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий . Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием. Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты). Железные метеориты состоят из железо - никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений. Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5 % падений). Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например планеты Фаэтона . Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов . Ранее выделяли ещё тектиты , куски кремнистого стекла ударного происхождения. Но позже оказалось, что тектиты образуются при ударе метеорита о горную породу, богатую кремнезёмом ^[13] .

• Петрография или Петрология
• Литология
• Классификация магматических горных пород
• Текстура горных пород
• Структура горных пород
• Конгломерат (порода)

• Геологический словарь, Т. 2. — М. : «Недра», 1978. — С. 37, 177, 320, 238, 319, 331, 473.
• Дэли Р. О. Магматические горные породы и их происхождение. В 2 Ч. 1920. Ч. 1., Ч. 2. 225 с.
• Макаров В. П. О механизме выделения минералов. /Материалы XVI научного семинара «Система планета Земля» М.:РОО «Гармония строения Земли и планет», 2008, С.265 — 300. ISBN 978-5-397-00196-0
• Милановский Е. В. Происхождение горных пород. М.: тип. ПРОФГОРТОП, 1922. 79 с. (Библиотека горнорабочего; № 3)
• Милановский Е. В. Горные породы: Происхождение и жизнь горных пород и их значение для народного хозяйства. 4-е изд., перер. M .; L .; Новосибирск: ОНТИ, Гос. scientific tech. горно-геол.-нефт. изд-во, 1934. 189, [1] с.
• Миловский А. В. Минералогия и петрография. — М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 274—284.

• О горных породах и минералах
• Словарь терминов магматических, метаморфических, импактных и метасоматических горных пород .