Рок (геология) - Rock (geology)

"Скалы" и "Камень" перенаправляются сюда. Для использования в других целях см. Рок (значения) и Камень (значения).

В Большой Каньон представляет собой разрез через несколько слоев осадочных пород.

А камень любая встречающаяся в природе твердая масса или совокупность минералы или минералоид иметь значение. Он классифицируется по включенным минералам, его химический состав и способ, которым он сформирован. Скалы обычно делятся на три основные группы: Магматические породы, метаморфических пород и осадочные породы. Скалы образуют внешний твердый слой Земли, корка, и большая часть его интерьера, за исключением жидкости внешнее ядро и карманы магма в астеносфера.

Магматические породы образуются при магма остывает в земной коре, или лава остывает на поверхности земли или на морском дне. Метаморфические породы образуются, когда существующие породы подвергаются воздействию таких больших давлений и температур, что они трансформируются - что происходит, например, когда континентальные плиты столкнуться. Осадочные породы образованы диагенез или литификация из отложения, которые, в свою очередь, образуются выветривание, транспорт и отложение существующих горных пород.[1]

Научное изучение горных пород называется петрология, который является важным компонентом геология.[2]

Классификация

Смотрите также: Формирование горных пород
Камень обнажение вдоль горного ручья рядом Ороси, Коста-Рика.

Породы состоят в основном из зерен минералов, которые кристаллические твердые вещества сформированный из химическое соединение организовано упорядоченным образом.[3][страница нужна ] В совокупность минералы, образующие горную породу, удерживаются вместе химические связи. Некоторые породы также содержат минералоиды, которые представляют собой твердые минеральные вещества, такие как вулканическое стекло,[4]:55,79 в котором отсутствует кристаллическая структура. Типы и содержание минералов в породе определяются способом, которым она образовалась.

Большинство пород содержат силикатные минералы, соединения, в состав которых входят тетраэдры оксида кремния. кристаллическая решетка, и составляют около одной трети всех известных минеральных видов и около 95% земной коры.[5] Доля кремнезем в горных породах и минералах является основным фактором, определяющим их названия и свойства.[6]

Породы классифицируются по таким характеристикам, как минеральный и химический состав, проницаемость, текстура составляющих частиц, и размер частицы. Эти физические свойства являются результатом процессов, которые сформировали горные породы.[4] Со временем горные породы могут трансформироваться из одного типа в другой, как описано в геологической модели, называемой рок цикл. Это преобразование дает три основных класса горных пород: огненный, осадочный и метаморфический.

Эти три класса подразделяются на множество групп. Однако между родственными породами нет жестких границ. Увеличивая или уменьшая пропорции своих минералов, они переходят от одного к другому; Таким образом, можно проследить, чтобы отличительные структуры одного вида горных пород постепенно переходили в структуры другого. Следовательно, определения, принятые в названиях горных пород, просто соответствуют выбранным точкам в непрерывно градуированном ряду.[7]

Вулканическая порода

Основная статья: Вулканическая порода
Образец изверженного габбро

Магматическая порода (полученная из латинский слово игней смысл огня, из игнис смысл Огонь) образуется за счет охлаждения и затвердевание из магма или лава. Эта магма может быть получена из частичных расплавов ранее существовавших пород в любом из планета с мантия или корка. Обычно плавление горных пород вызывается одним или несколькими из трех процессов: повышением температуры, понижением давления или изменением состава.

Магматические породы делятся на две основные категории:

Химическое содержание и скорость охлаждения магмы обычно образуют последовательность, известную как Серия реакций Боуэна. Наиболее крупные магматические породы находятся в этом масштабе.[6]

Около 65% земной коры по объему состоит из магматических пород, что делает ее самой многочисленной категорией. Из них 66% составляют базальты и габбро, 16% - гранит, 17% гранодиорит и диорит. Только 0,6% сиенит и 0,3% являются ультраосновной. В океаническая кора на 99% состоит из базальта, который представляет собой магматическую породу мафический сочинение. Гранит и подобные породы, известные как гранитоиды, преобладают в Континентальный разлом.[8][9]

Осадочная порода

Основная статья: Осадочная порода
Осадочный песчаник с оксид железа группы

Осадочные породы образуются на поверхности земли в результате накопления и цементирования фрагментов более ранних пород, минералов и организмов.[10] или в виде химических осадков и органических образований в воде (осаждение ). Этот процесс вызывает обломочный отложения (кусочки камня) или органический частицы (детрит ) оседать и накапливаться, или минералы химически осадок (эвапорит ) из решение. Затем твердые частицы уплотняются и цементация при умеренных температурах и давлениях (диагенез ).

Перед депонированием осадки формируются выветривание ранних пород эрозия в районе источника, а затем транспортируется к месту осаждения воды, ветер, лед, массовое движение или ледники (агенты обнажение ).[4] Около 7,9% коры по объему состоит из осадочных пород, 82% из которых составляют сланцы, а остальная часть состоит из известняка (6%), песчаника и аркосес (12%).[9] Осадочные породы часто содержат окаменелости. Осадочные породы образуются под действием силы тяжести и обычно откладываются горизонтальными или почти горизонтальными слоями или слои, и могут быть названы слоистыми породами.[11]

Метаморфическая порода

Основная статья: Метаморфическая порода
Метаморфический полосатый гнейс

Метаморфические породы образуются при воздействии на любой тип породы - осадочную породу, вулканическую породу или другую более древнюю метаморфическую породу. температура и давление условия, чем те, в которых была сформирована первоначальная порода. Этот процесс называется метаморфизм, что означает «изменение формы». В результате происходят глубокие изменения физических свойств и химического состава камня. Оригинальный рок, известный как протолит, превращается в другие минеральные типы или другие формы тех же минералов путем перекристаллизация.[4] Температура и давление, необходимые для этого процесса, всегда выше, чем у поверхности Земли: температуры выше 150–200 ° C и давление 1500 бар.[12] Метаморфические породы составляют 27,4% от объема земной коры.[9]

Три основных класса метаморфических пород основаны на механизме образования. Вторжение магмы, которая нагревает окружающую породу, вызывает контактный метаморфизм - трансформацию с преобладанием температуры. Метаморфизм под давлением происходит, когда отложения залегают глубоко под землей; давление преобладает, а температура играет меньшую роль. Это называется метаморфизмом погребений, и он может привести к образованию таких пород, как нефрит. Механизм, в котором играют роль и тепло, и давление, называется региональным метаморфизмом. Обычно это встречается в горных регионах.[6]

В зависимости от строения метаморфические породы делятся на две основные категории. Те, которые обладают текстурой, называются слоистый; остальные называются нефралоистыми. Затем название породы определяется в зависимости от типов присутствующих минералов. Сланцы слоистые породы, которые в основном состоят из пластинчатые минералы такие как слюды. А гнейс имеет видимые полосы разных легкость, распространенным примером является гранитный гнейс. Другие разновидности лиственных пород включают: сланцы, филлиты, и милонит. К знакомым примерам нелистовых метаморфических пород относятся: мрамор, мыльный камень, и змеевик. Эта ветка содержит кварцит - метаморфизованная форма песчаник -и Hornfels.[6]

Использование человеком

Церемониальный пирамида из камней скал, овоо, из Монголия
Урановый рудник Mi Vida возле Моав, Юта
Повышенная грядка с натуральными камнями

Использование камня оказало огромное влияние на культурное и технологическое развитие человечества. Камень использовался людьми и другими гоминиды по крайней мере 2,5 миллиона лет.[13] Литическая технология отмечает некоторые из старейших и постоянно используемых технологий. В добыча полезных ископаемых рока за его металл содержание было одним из наиболее важных факторов человеческого развития, и оно прогрессировало с разной скоростью в разных местах, отчасти из-за того, какие металлы доступны в горных породах региона.

Добыча полезных ископаемых

Основная статья: Добыча полезных ископаемых

Майнинг - это добыча ценный минералы или другой геологический материалы из земли, из руда тело вена или шов.[14] Термин также включает удаление почвы. Материалы, извлеченные при добыче, включают неблагородные металлы, драгоценные металлы, утюг, уран, каменный уголь, бриллианты, известняк, горючие сланцы, каменная соль, поташ, строительный агрегат и размерный камень. Добыча необходима для получения любого материала, который нельзя выращивать сельскохозяйственный процессы, или созданные искусственно в лаборатория или фабрика. Майнинг в более широком смысле включает в себя добычу любых ресурс (например. нефть, натуральный газ, поваренная соль или даже воды ) с земли.[15]

Добыча горных пород и металлов ведется с доисторический раз. Современные процессы добычи включают разведка для месторождений полезных ископаемых, анализ потенциальной прибыли предлагаемого рудника, добыча требуемых материалов и, наконец, рекультивация земли для подготовки ее для других целей после прекращения добычи.[16]

Процессы добычи полезных ископаемых могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду как во время горных работ, так и в течение многих лет после их прекращения. Эти потенциальные воздействия привели к тому, что большинство стран мира приняли правила для управления негативными последствиями горных работ.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тарбак; Лутгенс, с 194
  2. ^ Харбо, Джон В .; Виндли, Брайан Фредерик. «Геология». Британская энциклопедия. Получено 15 апреля 2019.
  3. ^ Чиприани, Никола (1996). Энциклопедия горных пород и минералов. Нью-Йорк: Barnes & Noble. ISBN  978-0-7607-0291-8.
  4. ^ а б c d е Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология (2-е изд.). W.H. Фримен. ISBN  978-0-7167-2438-4.
  5. ^ Хайнен, Воутер; Олер, Джон Х. (1979). «Эволюционные аспекты биологического участия в круговороте кремнезема». In Trudinger, P.A .; Суэйн, Д.Дж. (ред.). Биогеохимический круговорот минералообразующих элементов. Амстердам: Эльзевир. п. 431. ISBN  9780080874623. Получено 13 апреля 2020.
  6. ^ а б c d Уилсон, Джеймс Роберт (1995), Путеводитель по скалам, минералам и окаменелостям Юты., Геологическая служба Юты, стр. 1–22, ISBN  978-1-55791-336-4, в архиве из оригинала от 19 ноября 2016 г.
  7. ^ Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Флетт, Джон Смит (1911). "Петрология "В Чисхолме, Хью (ред.)". Британская энциклопедия. 21 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 327.
  8. ^ Конди, Кент С. (2015). Тектоника плит и эволюция земной коры (2-е изд.). Нью-Йорк: Пергамон. п. 68. ISBN  9781483100142. Получено 13 апреля 2020.
  9. ^ а б c Бухер, Курт; Виноград, Родни (2011), Петрогенезис метаморфических пород, Heidelberg: Springer, стр. 23–24, ISBN  978-3-540-74168-8, в архиве из оригинала от 19 ноября 2016 г.
  10. ^ Гиллули, Джеймс (1959). Принципы геологии. W.H. Фримен.
  11. ^ Монро, Джеймс С .; Викандер, Рид (2008). Изменяющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (5-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Брукс / Коул. п. 438. ISBN  9780495554806. Получено 13 апреля 2020.
  12. ^ Блатт, Харви и Роберт Дж. Трейси, Петрология, У. Х. Фриман, 2-е изд., 1996, с. 355 ISBN  0-7167-2438-3
  13. ^ Уильям Хэвиленд, Дана Уолрат, Харальд Принс, Банни Макбрайд, Эволюция и предыстория: человеческий вызов, п. 166
  14. ^ Гаджул, Шехар (28 июля 2018 г.). «Ключевые игроки рынка подземного горного оборудования в 2017 году, доля, проблемы, размер отрасли, возможности роста и прогноз до 2021 года». Журналистская книга.
  15. ^ Ботин Дж. А. Под ред. (2009). Устойчивое управление горными работами. Денвер, Колорадо: Горное, металлургическое и разведочное общество. ISBN  978-0-87335-267-3.
  16. ^ Уилсон, Артур (1996). Живая скала: история металлов с древнейших времен и их влияние на развивающуюся цивилизацию. Кембридж, Англия: Woodhead Publishing. ISBN  978-1-85573-301-5.
  17. ^ Терраскоп. «Экологические риски добычи полезных ископаемых». Будущее стратегических природных ресурсов. Кембридж, Массачусетс: Массачусетский Институт Технологий. В архиве из оригинала 20 сентября 2014 г.. Получено 10 сентября 2014.

внешняя ссылка