Горные породы обычно разделяют на три большие группы: магматические (или массивно-кристаллические), осадочные и метаморфические.
4.1 Магматические породы.
Массивно-кристаллические породы представляют собой охлажденную и затвердевшую магму, которая вышла на поверхность земли или застыла в виде обширных тел на глубинах. Эти горные породы, как правило, имеют очень плотную массивную структуру, кристаллическое или скрытокристаллическое зернистое строение. По химическому составу они слагаются главным образом из соединений кремния, алюминия, железа, щелочей, магния и кальция. Однако в различных горных породах этого типа соотношение названных компонентов значительно варьирует. Так, в зависимости от содержания и соотношения соединенийкремния и щелочей, с одной стороны, железа, кальция и магния — с другой, различают магматические породы кислые и основные. В. целом магматические породы резко отличаются от осадочных.
Кислые магматические породы включают граниты, гранулиты, пегматиты, риолиты, липариты и др. Для них характерно высокое содержание кремнезема (63—77 вес.% SiCb), заметное количество натрия и калия, небольшое содержание железа, ничтожное — кальция и магния, относительно повышенное — фтора и бора. Кислые магматические породы обычно окрашены в светлые и буроватые тона; в них отчетливо различаются кристаллы кварца, полевых шпатов, слюд. Породы содержат повышенное количество рубидия, бария, редких земель, иттрия, молибдена, циркония, урана, радия. В то же время кислые изверженные породы отличаются малым содержанием хрома, цинка, никеля, кобальта, меди, титана. Кислые магматические породы содержат большое количество газов, которые при нагревании могут быть выделены (СО, СОг, H^S, СНз, Н, N, Cl, HC1).
Продукты выветривания и почвы, образующиеся из кислых магматических пород, например гранитов, особенно на ранних стадиях выветривания отличаются рыхлостью, песчанистостью и гравийным характером материала, более или менее достаточным содержанием калия, связанного с минералами группы слюд. Однако в условиях очень влажного климата, при сильном выщелачивании атмосферными осадками почвы, образующиеся из горных пород кислой магмы, быстро утрачивают плодородие и приобретают повышенную кислотность вследствие интенсивного вымывания щелочных и щелочноземельных металлов.
Основные магматические породы, включающие базальт, перидотит, дунит, габбро, характеризуются низким содержанием кремнезема (40— 60 вес.%). Большая часть этого кремнезема связана в алюмосиликатных минералах. Свободный кремнезем в виде кварца содержится лишь в Небольшом количестве. Основные магматические породы в отличие от кислых относительно богаты соединениями железа, марганца, хрома, кобальта, цинка, титана, никеля, меди. Они мало содержат циркония, иттрия, редких земель, бария, рубидия, лития, радия. Горные породы щелочной магмы отличаются очень темной, иногда черной окраской, что объясняется отсутствием кварца и преобладающим содержанием темно-окрашенных минералов, таких, как оливин и др. Продукты выветривания и почвообразования на горных породах щелочной магмы обычно быстро приобретают глинистый характер, длительное время сохраняют щелочную и нейтральную реакцию, отличаются повышенным содержанием почвенного гумуса и вторичных глинных минералов монтмориллонитового типа (рис. 32); почвы, образовавшиеся на таких породах, отличаются высоким и относительно устойчивым плодородием даже в условиях влажного тропического климата.
Между двумя основными группами массивно-кристаллических магматических пород — кислыми и основными — существует ряд переходных групп, среди которых некоторые ближе к основным породам, например андезиты и диабазы, а некоторые, например диориты, наоборот, ближе к породам кислой магмы.
Граниты и близкие к ним породы кислой магмы на севере Европы образуют так называемый Фенно-Скандинавский щит. Обширные пространства заняты гранитами и риолитами в Южном Китае, Латинской Америке (особенно в Бразилии) и Африке. В двух последних широко распространены древние граниты, которые вышли на поверхность в результате длительной эрозий денудации.
Основные породы — базальт, андезит и вулканическая лава являются субстратом современного почвообразования в Западной Грузии, Армении, Турции. Очень большие территории Центральной Индии, так называемое Деканское плато, заняты породами этого же типа. Именно на переотложенных продуктах выветривания этих пород образовались знаменитые по своему плодородию темноокрашенные почвы, так называемые регуры (черные хлопковые почвы). Основные изверженные породы часто встречаются на территории Сибири, Японии, Австралии, Эфиопии, Египта, Чили и Мексики, а также на территориях всех областей третичного, четвертичного и современного вулканизма в Латинской Америке, Африке, Азии и особенно на островах Тихого океана, таких, как Гавайские, Галапагосские и др.
Среди массивно-кристаллических пород преобладают (47%) кислые, т. е. граниты и близкие к ним породы, андезиты составляют 24%, а типичные основные породы — базальты занимают по распространенности третье место и составляют 21%.
4.2 Метаморфические породы.
Метаморфические породы являются как бы переходными между осадочными и массивно-кристаллическими магматическими породами. Если древние осадочные породы после погружения местности подвергались высокому давлению и воздействию особо высоких температур, они могли приобрести сходство с магматическими породами, хотя черты их осадочного происхождения не вполне исчезали. Таковы мрамор, кварциты, сланцы, конгломераты. В числе метаморфических пород особенно важны гнейсы, минералогически и химически близкие к гранитам. Надо отметить, что на поверхности земного шара и гнейсы, и метаморфизированные глинистые сланцы занимают вместе с гранитами, гранулитами и пегматитами огромные поверхности. Не исключено, что сами граниты являются продуктами древнего выветривания, седиментации и глубокого метаморфизма.
4.3 Осадочные почвообразующие породы.
Хотя изверженные породы широко распространены, все же основные прверхности земной суши покрыты осадочными породами. Поэтому можно считать, что в современную эпоху почвообразовательный процесс происходит главным образом на осадочных породах.
Осадочные породы начали образовываться на нашей планете в самые ранние эпохи ее существования. В ходе геологической истории на земном шаре накопились огромные толщи осадочных пород разного возраста и разного типа. По подсчетам норвежского геохимика В.М. Гольдшмидта (1938), за время существования земной планеты с поверхности каждого 1 см2 в результате выветривания в эрозии было разрушено и смыто до 160 кг первичных магматических горных пород. Из них образовалось в среднем на каждый 1 см2 до 169,6 кг осадочных горных пород. Принимая во внимание, что поверхность земного шара составляет 510 100 934 км2, можно оценить вероятную массу всех осадочных пород, вместе взятых. Слоистые толщи осадочных пород накапливались на дне океана, морских и озерных водоемов и равнинах, окаймляющих горы, куда "они выносились ледниковыми, водными и воздушными потоками.
Осадочные породы по объемному весу значительно легче магматических. Их окраска разнообразнее и, как правило, светлее; монолитное сложение и кристаллическая структура в осадочных породах в большинстве не выражены. В числе осадочных пород очень важно различать группы морского и континентального происхождения (отложенные без участия морских вод).
В числе осадочных пород значительно преобладают глинистые сланцы (77%), песчаники и известняки занимают подчиненное место (11,3 к 5,9% соответственно). Остальное приходится на долю солей разного рода (5,8%).
Осадочные породы морского происхождения. Сюда относятся известняки, конгломераты, песчаники, глинистые сланцы, глины. Эти породы характеризуются плотной консистенцией, включают остатки морской фауны и флоры, а также имеют примесь извести и легкорастворимых солей, захваченных осадками в процессе их седиментации. Из осадочных пород морского происхождения наиболее специфичны известняки, песчаники и кварциты. На известняках, которые иногда на 75—95% состоят из углекислого кальция или доломита, при выветривании и почвообразовании образуются глинистые структурные почвы нейтральной или слабощелочной -реакции, нередко с высоким содержанием почвенного гумуса, с хорошими физическими свойствами и, как правило, с высоким уровнем естественного плодородия. Кварциты и песчаники, состоящиеглавным образом из цементированных масс кварца и песка, при выветривании и почвообразовании дают материал песчанисто-гравийно-механического состава, бедный элементами питания растений и, низкого плодородия.
Осадочные породы морского происхождения распространены широко, но на платформах они покрыты континентальными осадками. Горообразовательными процессами и денудацией морские осадочные породы выводятся на поверхность и являются субстратом почвообразования.
Континентальные осадочные породы. Равнинные территории и пологие склоны на суше обычно покрыты отложениями осадочных пород континентального происхождения, таких, как конгломераты, галечники, песчаники, пески, глины и суглинки, соли и др. Континентальные осадочные породы как бы плащом выветривания закрывают изверженные и древние морские осадочные породы, образуя покровы у подножий горных хребтов, в конусах выноса горных потоков, в древних долинах и дельтах рек. Континентальные осадочные породы приносятся и перераспределяются на суше главным образом в результате движения льдов, текучей воды и воздушных масс. Континентальные отложения, поэтому не содержат остатков морской фауны и флоры и не включают легкорастворимых морских солей. Лишь те осадочные континентальные породы, которые образовались в условиях жаркого сухого климата, содержат значительное количество солей, химизм которых, однако, отличается от морского.