Отличие горных пород от полезных ископаемых

Что такое минерал? Что такое горная порода? Чем минералы отличаются от горных пород и как они используются человеком? В нашей статье вы найдете ответы на все эти вопросы.

Минерал и горная порода: в чем разница?

Внешняя оболочка нашей планеты (земная кора) состоит из множества пород и минералов. Каждый из них – предмет детальнейшего изучения для особой касты ученых – геологов, минерологов и петрографов. Что представляют собой эти природные образования? И чем отличаются минералы от горных пород? Попробуем ответить на эти вопросы максимально просто.

Минералы и горные породы отличаются друг от друга настолько, насколько продукты питания различны с уже готовыми блюдами. Если у вас есть яйца, молоко, сахар и мука, то вы сможете приготовить из этих ингредиентов либо блины, либо ароматные пампушки к супу. Все будет зависеть от пропорций и технологии приготовления.

Какой бы грубой не была эта аналогия, но практически то же самое происходит с минералами и горными породами. Пример – кварц, один из самых распространенных минералов на нашей планете. В сочетании с одними веществами он образует гранит, а в сочетании с другими – базальт.

Однако вернемся к главному вопросу: чем минералы отличаются от горных пород? Ключевое различие состоит в следующем: горные породы состоят из различных минералов. Те, в свою очередь, являются более однородными по своему составу химическими соединениями. Интересно отметить, что вплоть до начала XIX века ученые еще не делали различий между минералами и горными породами. Это разделение появилось в науке относительно недавно.

Минерал и горная порода: определение понятий

Минерал – это природное химическое соединение с определенным составом, имеющее, как правило, кристаллическую структуру. Термин происходит от позднелатинского слова minerale, что значит «руда». Минералы в земной коре чаще всего представлены в твердом агрегатном состоянии. Тем не менее встречаются жидкие (самородная ртуть) и газообразные минералы (например, сероводород).

В природе минералы образуются в результате самых разных геологических процессов. Их изучением занимается отдельная научная дисциплина – минералогия. К основным физико-оптическим свойствам минералов относят твердость, хрупкость, плотность, спайность, излом, цвет и блеск.

Горная порода – это природный агрегат, состоящий из одного или нескольких минералов. Она может быть твердой или же мягкой, рыхлой. Каждая из существующих горных пород отличается определенным составом, текстурой, окрасом и прочими характеристиками. Их комплексным изучением занимается наука петрография. Впервые термин «горная порода» был употреблен еще в 1798 году русским геологом Василием Севергиным.

Теперь вы знаете, чем отличаются минералы от горных пород. А вот какие их виды известны современной науке? Об этом – далее.

Типы и примеры горных пород и минералов

Что такое кварц? Полевой шпат – это минерал или горная порода? А как насчет гранита и базальта? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Минералов в природе – огромное множество! В настоящее время человечеству известно о 6 тысячах минералов. Но лишь 150 из них широко распространены в природе. Существует несколько разных классификаций минералов. Так, по степени распространенности в земной коре выделяют:

• Градообразующие (те, которые составляют основу большей части горных пород).
• Акцессорные (присутствующие в составе пород, но составляющие не более 5 % от их общей массы).
• Редкие минералы (их проявления в природе крайне малочисленны).

Генетическая классификация делит все минералы на ряд классов (карбиды, сульфиды, силикаты, селениды, фториды, хроматы и прочие).

Все горные породы Земли принято делить на три большие группы (исходя из их генезиса):

1. Магматические (образуются из расплавленной магмы в результате ее остывания и дальнейшего затвердевания).
2. Осадочные (формируются вследствие переотложения продуктов выветривания на поверхности земной коры).
3. Метаморфические (породы, сформировавшиеся в толще земной коры под воздействием очень высокого давления и температуры).

Известные примеры минералов: кварц, полевой шпат, слюда, оливин, пироксен, плагиоклаз, кальцит.

Самые распространенные горные породы: гранит, базальт, глина, каменная соль, мел, лабрадорит.

Кварц

Кварц – самый распространенный минерал в природе. Он входит в состав многих горных пород. Доля кварца в общей массе земной коры составляет около 60 %. Химическая формула минерала: SiO2.

Название «кварц» произошло от немецкого слова и переводится как «твердый». В чистом виде это достаточно твердый, бесцветный (или белесый) минерал. Примеси других веществ могут придавать ему самую разнообразную окраску. Существует несколько десятков разновидностей кварца (кремень, аметист, халцедон, оникс и другие).

Полевые шпаты

Полевой шпат – это минерал или горная порода? Многие уверены, что второе. На самом деле, это минерал, причем один из самых распространенных. Принадлежит он к классу силикатов.

Полевые шпаты – главные градообразующие минералы многих пород магматического происхождения (например, гранитов). Сегодня они достаточно широко применяются человеком: в стекольной, керамической, химической промышленности. Их также используют в качестве флюсов в металлургии и как наполнители в зубных пастах.

Гранит

Гранит – горная порода магматического происхождения. В ее минеральный состав входит кварц, полевой шпат и слюда. Граниты чрезвычайно распространены в земной коре континентального типа. В природе чаще всего встречаются красные, розовые и серые граниты.

Данная порода, благодаря своей исключительной плотности, прочности и морозоустойчивости, широко применяется в строительстве. Ее нередко можно встретить в отделке стен, облицовке лестниц, каминов и уличных фонтанов. Из гранита также изготовлена большая часть городских памятников, монументов и стел.

Сферы применения горных пород и минералов

Сегодня почти все минералы и горные породы Земли используются человеком в большей или меньшей степени. Более того, тысячи геологов ежедневно работают над тем, чтобы открывать все новые и новые месторождения различных полезных ископаемых по всему миру. Итак, как человек использует минералы и горные породы, добытые из недр планеты?

Начнем, пожалуй, с топливных минеральных ресурсов. Природный газ, торф и каменный уголь широко применяется для отопления жилых домов, работы тепловых электростанций, котельных и прочих промышленных предприятий. Однако самой востребованной осадочной породой в современном мире является нефть. Из так называемого «черного золота» получают не только бензин, но и пластмассы, полиэтилен и прочие полезные материалы.

Нельзя не упомянуть и о железистых кварцитах, которые после обогащения рудной массы используются в производстве чугуна и стали. Золото, серебро, платина – ценнейшие металлы, применяемые в ювелирном деле, точном машиностроении и электронике.

Целый ряд минералов и горных пород используется в строительной индустрии. Это известняк, песок, глина, мел, гипс, мрамор и прочие. Многие из них также применяются в медицине и косметологии. Из некоторых минералов получают красители. Помимо всего прочего, различные минералы нашли свое применение в радиоэлектронике, оптике, химической промышленности и даже в космической отрасли.

Коренные породы – это результат продолжительных по времени геологических процессов. По виду своего происхождения они делятся на магматические (изверженные), осадочные, метаморфические (видоизмененные).

Магматические породы

Их образование произошло вследствие того, что в процессе тектонической деятельности природное вещество, расплавленное в глубинах земли, поднималось к поверхности. При этом магма охлаждалась и затвердевала. В случае если она подвергалась охлаждению и затвердеванию на больших глубинах, а именно медленно под воздействием высокого давления, и не могла избавиться от газообразных включений, то эти породы принято называть интрузивными (глубинными). Они обладают, как правило, крупнокристалической структурой.

В случае если магма остывала недалеко от поверхности земли, то эти породы имеют названия эффузивных. Магма, поднимаясь, подвергалась остыванию в более короткий срок. Давление на нее было незначительным. Газообразные продукты выходили свободно. Структура таких пород отличается от интрузивных, несмотря на то, что изначально они имели одинаковый состав. Эффузивные породы характеризуются мелкокристаллической структурой либо вообще бывают аморфными.

Магматические коренные горные породы – гранит, сиенит, диабаз, базальт, габро, андезит и иные. Обычно в этих породах присутствуют ценные полезные ископаемые, а именно платина, хром, титан, никель, кобальт, железо и т. п.

Осадочные породы

Эти породы образованы вследствие отложения на дне водоемов (озеро, река, море) органических веществ и взвеси минералов. Их происхождение — это результат выветривания и разрушения магматических или более древних пород осадочных.

В геологии принято разделять их по происхождению на химические (минеральная соль, гипс), органические (уголь, горючий сланец, известняк). Породы осадочные – это и так называемые обломочные породы, к которым относятся песок, гравий, щебень, глина и т. п. Основная характеристика осадочных пород — их слоистость.

Метаморфические породы

Своим образованием они обязаны специфическим химическим и физическим процессам. Если изверженные или осадочные породы подвергались воздействию высокой температуры, давлению газов вследствие осуществления перекристаллизации сопутствующих пород при движении магмы. При этом образовывались новые минералы и породы. При таких процессах из глины создавались кристаллические сланцы, в которых содержатся гранит, слюда, скарны, роговики и т. п. Метаморфические породы обладают кристаллическим строением, имеют полосчатое либо сланцевое сложение.

Наносы

Эти породы были образованы вследствие разрушения коренной породы. Они представляют собой достаточно рыхлые отложения, так называемые вторичные породы. Наносы находятся у самой поверхности земли, под растительным покровом. Это сочетание песка, глины, суглинков, а также иных растрескавшейся пород. Толщина выносных пород (мощность) сравнительно невелика, обычно составляет от метра до 50 м.

Земная кора, к который человечество имеет доступ, достигает в глубину около 20 км. Она состоит на 95 % из магматических горных пород, на 4 % из метаморфических пород и на 1 % из осадочных. Коренные породы в геологии, относящиеся к разновидности горных пород, которые могут быть использованы человечеством и своих целях, называют полезными ископаемыми.

Естественные накопления этих ископаемых в земной коре являются месторождениями полезных ископаемых, они могут быть рассыпными и коренными.

Процесс появления золота

Коренная порода золота появилась в коре Земли вследствие магматических процессов. В результате многовековых проявлений деятельности вулканов на земную поверхность вытекали реки раскаленной магмы. Она представляла собой смесь расплавленных соединений. Их температура плавления различная, потому при застывании магмы вначале кристаллизуются тугоплавкие элементы. Однако в застывшей магме продолжали циркулировать легкоплавкие элементы. Расплавленная их консистенция прорывалась через разрывы и трещины застывающей магмы. При этом образовывались жилы. В них продолжался процесс циркуляции горячих растворов золотосодержащих солей. После того как процесс остывания закончился, начиналось разрушение солей, золото в жилах оставалось и кристаллизовалось.

Коренные породы золота формировались разными способами, но в большинстве своем они всегда располагаются в горах, в тех местах, где породы образовывались по результатам магматической активности.

Различия золотых месторождений

Золотые месторождения различают по условиям их возникновения

Коренные месторождения (эндогенные). Они возникли вследствие глубинных процессов. Иное их название — рудные или первичные. Сейчас основная масса золота в мире, примерно 95-97 процентов, добывается именно из рудных месторождений.

Россыпные месторождения (экзогенные). Они появляются на земной поверхности вследствие разрушения коренной золотой породы. Иногда их обозначают как вторичные месторождения.

Месторождения метаморфизованные экзогенные. Это конгломераты и песчаники с содержанием золота. Появились вследствие того, что древние золотые россыпи были естественно преобразованы. На территории России таких месторождений не установлено.

Места нахождения золота

Период геологических преобразований Земли насчитывает миллионы лет. На смену разрушенным и выветрившимся породам на ее поверхность из глубин поднимаются новые. Процессы, связанные с разрушением и подъемом участков земной коры, идут постоянно. Происходит непрерывное обновление земной поверхности. Вследствие этого она является собранием самородных элементов, в том числе и золота. Так, когда горные породы разрушаются, золото освобождается и не исчезает бесследно, как иные нестойкие элементы коренных пород. Накапливается в россыпях. Однако деятельность человечества привела к тому, что золотые россыпные месторождения уже выработаны. Золото теперь в основном добывается из рудных коренных пород с глубоким залеганием. Самыми крупными запасами этого благородного металла владеет несколько стран: Австралия, ЮАР, США, Китай, Россия. Ежегодно в мире добывают золота около 2 500 тонн. На долю России приходится почти 200 тонн этого металла.



Вопрос 1. Что такое земная кора?

Земная кора — внешняя твёрдая оболочка (кора) Земли, верхняя часть литосферы.

Вопрос 2. В чём особенность строения земной коры?

Особенность строения земной коры в том, что её толщина под континентами и океанами разная. Выделяют два типа коры: континентальную и океаническую. Между двумя типами коры существует переходная зона, в которой чередуются участки континентальной и океанической коры.

Вопрос 3. Всегда ли горные породы и минералы бывают твёрдыми?

Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются.

Вопрос 4. Что такое горная порода?

Горными породами называют тела, состоящие из нескольких минералов. По происхождению выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы.

Вопрос 5. Что такое минерал?

Минералы — это тела, имеющие однородный состав.

Вопрос 6. На какие группы делятся горные породы и минералы по происхождению?

Горные породы и минералы можно объединить в три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Вопрос 7. Как образуются магматические горные породы и минералы?

Происхождение магматических пород — все они образуются при остывании вещества мантии. Если остывание происходит на поверхности Земли, то возникают изверженные горные породы, например базальт. Если же остывание происходит в земной коре, формируются глубинные породы, например, гранит.

Вопрос 8. Какие существуют виды магматических горных пород и минералов?

В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы.

Вопрос 9. Как возникают разные виды осадочных горных пород и минералов?

Осадочные горные породы образуются в результате накопления обломков, выпавших в осадок веществ или останков живых организмов на дне водоёмов и на поверхности суши. По происхождению осадочные горные породы бывают обломочными, химическими и органическими.

Вопрос 10. С чем связано образование метаморфических горных пород и минералов?

Метаморфические горные породы возникают из других горных пород при воздействии на них высокой температуры и давления.

Вопрос 11. Чем отличаются горные породы от минералов?

Минералы – твердые природные образования, входящие в состав горных пород Земли.

Вопрос 12. Какие по происхождению горные породы и минералы чаще всего можно обнаружить на поверхности Земли?

Чаще всего можно обнаружить на поверхности Земли осадочные горные породы.

Вопрос 13. Чем объясняется различие свойств изверженных и глубинных горных пород и минералов?

Это связано с разной скоростью охлаждения магмы по пути к поверхности и изверженные породы, как правило, очень плотные и однородные, а глубинные имеют зернистую структуру.

Вопрос 14. Какие по возрасту горные породы и минералы образуют поверхностный слой земной коры?

Осадочные горные породы, образованные в кайнозойскую эру.

Вопрос 15. Составьте схему классификации горных пород и минералов.

Классификация горных пород: магматические, осадочные, метаморфические.