Горные породы, алгоритмы их определения (стр. 2 из 5)
4. Если породы сложены аморфным веществом, это аморфные породы.
Оформим в виде схемы приведенный алгоритм определения горных пород первого порядка.
Напишем алгоритмы второго порядка определения отдельно для обломочных, глинистых, кристаллических и аморфных пород.
Алгоритмы определения обломочных пород.
Так как обломочные породы сложены обломками, то эти породы можно разделять по размеру слагающих их обломков. Если размер обломков менее 1 мм, это мелкообломочная порода. Если он более 1 мм, то это крупнообломочная порода. Мелкообломочные породы в свою очередь еще раз разделяются по размеру обломков. Если он до 0,1 мм, то порода алевритовой структуры. Если более 0,1 мм, структура породы псаммитовая.
Следующим общим признаком обломочных пород служит взаимосвязь их обломков. Если обломки не связаны, рассыпаются, то порода рыхлая. Если обломки связаны между собой, отделить их нельзя, порода сцементированная.
Все исходные данные (признаки строения) для определения мелкообломочных пород получены.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения мелкообломочных пород признается закончившимся. Рыхлая порода алевритовой структуры получила название алеврит, а сцементированная – алевролит. Рыхлую породу псаммитовой структуры люди называют песком, а сцементированную – песчаником. Далее песчаник можно разделять по составу обломков, типу и составу цемента и т.д.
Для определения крупнообломочных пород получена не вся совокупность исходных данных, учтены не все достаточные признаки строения. Так как эти породы сложены крупными обломками размером более 1 мм, то в таких обломках можно различить форму. Она может быть угловатой или округлой (окатанной).
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения крупнообломочных пород признается завершенным. Крупнообломочная рыхлая порода, сложенная обломками угловатой формы размером: от 1 мм до 10 мм – дресва, от 10 мм до 100 мм – щебень, более 100 мм – глыбы. Крупнообломочная сцементированная порода, состоящая из обломков угловатой формы, - брекчия.
Крупнообломочная рыхлая порода, сложенная обломками округлой формы размером: от 1 мм до 10 мм – гравий, от 10 мм до 100 мм – галечник (галька), свыше 100 мм – валунник (валуны). Крупнообломочная сцементированная порода, состоящая из обломков округлой формы, именуется конгломератом. Если же размер обломков до 10 мм, то это гравелит.
Привожу краткое определение образца конгломерата. Вижу, что образец горной породы состоит из частиц без граней, ребер или неправильной формы размером более 0,01 мм – обломков. Порода – обломочная. Размер обломков более 1 мм – крупнообломочная порода. Форма обломков округлая, порода округлообломочная. Отделить обломки друг от друга нельзя, сцементированная. Крупнообломочная, из обломков округлой формы, сцементированная – конгломерат. Ответ принят как не противоречащий правилу.
Алгоритмы определения глинистых пород.
Сложены они частицами размером менее 0,01 мм, поэтому признак размера частиц, как и форма для них неприемлем. Остается только признак взаимосвязи частиц. Если глинистая порода пластичная, следовательно, частицы ее не связаны между собой, то это рыхлая порода. Если порода гладкая на ощупь и не пластичная, сжать ее нельзя, порода – сцементированная. Все исходные данные для определения глинистых пород получены.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения глинистых пород признается завершенным. Глинистая рыхлая порода называется глина, сцементированная – аргиллит.
Алгоритмы определения кристаллических пород.
Разделяются по количеству слагающих кристаллов (минералов). Если порода состоит из одного минерала (является агрегатом одного минерала), то это мономинеральная порода. Если в породе присутствуют кристаллы двух и более разных минералов, то порода полиминеральная.
Из мономинеральных рассмотрим породы белого цвета. Определяются они по диагностическим свойствам минералов белого цвета. Сначала оценим растворяется минерал в воде или нет. Растворимые в воде минералы определяются по вкусу. Если вкус минерала соленый, это галит, а жгуче-горько-соленый – сильвин.
Нерастворимые в воде минералы белого цвета определяются по твердости. Если минерал мягкий (ноготь на нем оставляет бороздку), это гипс (CaSO4∙2H2O), средней твердости (не царапается ногтем, но царапается стеклом или лезвием ножа) – кальцит (CaCO3), твердый (сам царапает стекло) – кварц (SiO2).
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения мономинеральной кристаллической породы белого цвета признается закончившимся.
Порода, состоящая из кристаллов галита, называется каменная соль, а сильвина – калийная соль. Последняя обычно имеет участки красного или синего цвета. Породу, сложенную кристаллами гипса, называют также гипсом (часто содержит примесь глины, отчего цвет породы серый). Породу, сложенную кристаллами кварца, именуют кварцитом. Породы из кристаллов кальцита разделяются по плотности и размерам кристаллов. Если кристаллы не видны и порода пористая, то это известняк. Если кристаллы видны, расположены хаотично и порода плотная, то это мрамор.
Беру в руку образец горной породы. Вижу, что у нее блестят гладкие поверхности, грани. Порода состоит из частиц правильных ограничений – кристаллов. Порода кристаллическая. Цвет минералов белый, порода мономинеральная. Проверяю, растворима она в воде или нет, определяю ее вкус. Безвкусная. Для выяснения названия слагающего ее минерала определяю его твердость. Ногтем он не царапается, не мягкий. Стеклом царапается, средней твердости. Кальцит. Кристаллы крупные, расположены хаотично, порода плотная. Мрамор. Ответ принимается, так как не противоречит правилу.
Полиминеральные кристаллические породы различаются по расположению минералов или текстуре. Если минералы расположены упорядоченно (ориентированы в одном направлении), то порода имеет ориентированную текстуру. Если минералы распределены беспорядочно или хаотично, у породы беспорядоченная текстура.
В породах с упорядоченной текстурой характер расположения может быть разным: равномерно по всей породе, причем порода имеет сплющенный, сдавленный (сланцеватый) облик, или группироваться параллельными полосами (линзочками) из минералов разного цвета.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения полиминеральной породы ориентированной текстуры признается закончившимся. Кристаллическую породу с ориентированным расположением минералов, равномерно распределенных по всей породе сплющенного или сланцевого облика определяют кристаллическим сланцем. Обычно это полиминеральная порода: кварцево-слюдистый и другие сланцы, но бывает и мономинеральной: слюдистый сланец. Если порода сплющена, а кристаллики мельчайшие (серицита) – это филлит. Если порода по внешнему облику (на ощупь) похожа на глинистую, но сплющена (сдавлена), то называется глинистым сланцем.
Название кристаллической полиминеральной породы, сложенной параллельными полосами из минералов разного цвета, гнейс.
Обычно размер кристаллов в кристаллических сланцах меньше размера минералов гнейса. Кристаллические сланцы, как правило, мелкокристаллические породы, гнейсы – среднекристаллические.
Полиминеральные кристаллические породы хаотичной текстуры различаются по минеральному составу.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения кристаллической полиминеральной породы с беспорядочным расположением кристаллов признается завершившимся. Если такая порода сложена белым кварцем, светло-серым плагиоклазом, белым, розовым до красного калиевым полевым шпатом, черной (биотит) или белой (мусковит) слюдой, то ее называют гранитом. Слюды в граните, как правило, не более 5-10%. Обычно у гранита крупнокристаллическая структура.
Кристаллическая полиминеральная порода хаотичной текстуры из 50% серого полевого шпата и из 50% (конечно, имеются отклонения в ту или иную сторону) темно-зеленого или черного минерала вытянутой формы – амфибола, принято называть диоритом. Если все то же самое, только вместо амфибола присутствует пироксен – темно-зеленый или черный минерал короткостолбчатого облика, то порода именуется габбро. Кристаллическую полиминеральную породу только из черных и (или) темно-зеленых минералов – пироксена и оливина называют перидотитом. Структура его обычно мелкокристаллическая. Если порода сложена одним пироксеном, это пироксенит, оливином – дунит.
В руке у меня образец горной породы. Вижу, что порода состоит из частиц с гранями (при повороте блестят), правильных ограничений – кристаллов – кристаллическая. Кристаллы белого (кварц), светло-серого (плагиоклаз), красного (калиевый полевой шпат) и черного (слюда) цветов – полиминеральная. Расположение минералов беспорядочное. Кристаллическая полиминеральная порода из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюды, расположенных хаотично, определяется гранитом. Ответ принят как не противоречащий правилу.
Кристаллических полиминеральных пород значительно больше, чем приведенных в качестве примера построения алгоритма их определения. Не затронуты щелочные породы и многие другие. Целью данной монографии не было создание всеобъемлющего алгоритма кристаллические и других пород. Показан лишь принцип построения алгоритма определения наиболее распространенных горных пород, которые будут использоваться далее в построении схемы естественно-научной модели геологии. Вероятностный мир литосферы, как и всей Природы, свидетельствует о громадном разнообразии любых типов горных пород, отсутствии в реальности среднестатистического песчаника или гранита, алгоритмы определения которых и приведены. Это как бы “идеальный газ” или “идеальная жидкость” в физике. Если такие понятия не использовать, законы газовой динамики и гидродинамики сформулировать нельзя.