Метаморфические горные породы (ММГП)

Химические и биохимические ОГП

Это породы, образовавшиеся в результате выпадения вещества из водных растворов и накопления остатков растительных и животных организмов. По минеральному составу выделяют группы карбонатных, кремнистых, сульфатно-галоидных и углисто-битуминозных пород.

Наиболее распространенные карбонатные породы – известняки, состоящие в основном из кальцита. В виде примесей содержат глину, доломит, кремнистые соединения. Известняки могут быть органогенового происхождения (ракушечник, мел), химического (известковый туф, оолитовый известняк), смешанного – микрозернистый и мраморизованный известняки. К карбонатным породам относятся также мергель, представляющий смесь глины с кальцитом и доломит, состоящий из одноименного минерала с примесью гипса, кальцита и др. Выветрелые до порошка разности доломита называются доломитовой мукой.

К кремнистым породам относятся диатомит, трепел, опока; их основной минерал опал. Диатомит – сильно пористый, легкий, белого цвета, представляет собой скопление скорлупок диатомовых водорослей и по виду напоминает мел. Трепелы несколько плотнее, часто с примесью глины, карбонатов. Опоки представляют собой уплотненные трепелы; порода твердая и пористая, но поры неразличимы невооруженным глазом.

К сульфатам относятся гипс и ангидрит, к галоидам – каменная соль, состоящая из галита и калийная – из сильвина. Из водных растворов перечисленные соли выпадают в определенной последовательности: сульфаты, каменная соль, затем калийная. Поэтому часто встречаются вместе, залегая слоями и чередуясь с песчаниками, глинами, известняками. Отличительная черта – легкая растворимость, особенно у галоидов.

К углисто-битуминозным породам относятся ископаемые угли (бурый, каменный, антрацит), торф, асфальт, горючие сланцы. В отличие от других ОГП, это темные породы от бурого до черного цвета. Основное значение перечисленные породы имеют как полезные ископаемые; свойства торфа – основного типа отложений болот – важны также для строительства, особенно транспортного.

Образуются из МГП и ОГП под действием факторов метаморфизма – высоких давления и температуры, химически активных жидкостей и газов. Метаморфизм может происходить в ограниченных зонах, например, вблизи области внедрения магмы или в зоне тектонических разломов и смещения пород, а может охватывать огромные территории. В последнем случае метаморфизм называется региональным. Соответствующие породы имеют наибольшее распространение; структура их кристаллическая, а по текстуре они могут быть сланцеватыми (гнейсы и различные сланцы) и несланцеватыми (мраморы и кварциты).

Гнейсы – породы, по минеральному составу и механическим свойствам близкие к гранитам, из которых они образуются при перекристаллизации последних. Но при метаморфизме может происходить изменение и минералогического состава; например, гнейсы возникают также в ходе глубокого метаморфизма глинистых пород. Сланцы – породы с наиболее отчетливо выраженной сланцеватостью, возникшей как результат перекристаллизации при метаморфизме. Плоскости сланцеватости ослаблены, по ним породы раскалываются при ударе и разрушаются при выветривании. Из-за анизотропности и легкой выветриваемости мало пригодны как строительный камень. Название сланца устанавливается по преобладающему минералу – слюдяной, тальковый, хлоритовый и др.

Мраморы представляют собой перекристаллизованные известняки и доломиты. В качестве примесей содержат кварц, графит, гематит, хлорит, пирит и др., что влияет на их свойства. Прочность на сжатие зависит также от структуры: для мелкозернистого мрамора до 200 МПа, а крупнозернистого до 70…100.

Кварциты образуются из кварцевого песка и песчаника. При метаморфизме отдельные зерна кварца оплавляются и сливаются в сплошную массу. Поэтому кварциты характеризуются большой прочностью (до 500 МПа), твердостью, абразивностью.