Шуман В. Мир камня. Горные породы и минералы

ОГЛАВЛЕНИЕ

Горные породы

В геологии горными породами называются минеральные смеси природного происхождения. Из почти 3000 минералов лишь немногие принимают существенное участие в составе горных пород. Ниже приведено процентное содержание минералов в земной коре до глубины 16 км (по Г. Шуману, 1957):
Полевые шпаты и фельдшпатоиды     6(1
Пироксены и амфиболы    16
Кварц    12
Слюды .....   4
Прочие минералы   8

В основу группирования горных пород могут быть положены самые разные принципы. В петрографии горные породы подразделяются преимущественно по способу их образования — генезису. Такого подразделения мы и будем придерживаться в дальнейшем.
По способу образования различают три главные группы пород: магматические, или магматиты, осадочные и метаморфические, или метаморфиты. Как они связаны между собой в природном геологическом цикле, видно из приведенного здесь рисунка.

Магматические породы, или магматиты, возникают путем затвердевания магматического расплава на поверхности или в глубинах земной коры. Их называют также изверженными или массивными породами и подразделяют на глубинные — интрузивные и поверхностные — эффузивные, или эффузивы.
Осадочные породы образуются путем отложения материала разрушенных или растворенных горных пород любого генезиса как на суше, так и в море и залегают слоями (см. слоистые породы). В рыхлом, не сцементированном состоянии такие отложения называют осадками.
Метаморфические породы, или метаморфиты, формируются путем преобразования горных пород в глубинах земной коры под воздействием высоких температур и больших давлений. Иногда метаморфические породы называют метаморфическими или кристаллическими сланцами.
Прежде магматиты и метаморфиты считали древнейшими образованиями земной коры и называли первозданной породой. Сегодня известно, что эти породы могут появляться в любую геологическую эпоху, поэтому понятия «первозданная порода» следует избегать.
В строительном деле специалистов интересуют не столько происхождение и состав горных пород, сколько их твердость. Именно твердостью пород определяется их долговечность, выбор инструмента и машин для их добычи и обработки. К числу твердых пород относят все изверженные породы, кроме базальтовых лав, а также гнсйсы и амфиболиты, кварциты и граувакки; к числу мягких пород — главным образом песчаники, известняки, туфы и базальтовые лавы. Кроме того, в строительном деле различают крепкие и рыхлые породы. Их разграничивают по очевидному проявлению прочности, или связности — сцеплению между зернами минералов.
В отличие от искусственного строительного камня применяемые в строительном деле горные породы называют природным камнем. Штучным камнем строители называют природный камень, которому путем надлежащей обработки придана определенная форма (тесаный камень). Ниже приведено процентное соотношение различных генетических групп горных пород в составе верхней части земной коры до глубины 16 км (по Г. Шуману, 1957):
Магматиты ...  45
Осадочные породы   1
Метаморфиты    4

Магматические породы (магматиты)

Магматические породы образуются из раскаленной вязкотекучей магмы земных недр. Если магматический материал затвердевает в глубинах земной коры, возникают крупнозернистые глубинные (плутонические) породы, или плутониты. получившие свое название по имени Плутона, бога подземного царства в греческой мифологии. Если же магма с помощью вулканических сил достигает поверхности Земли, то возникают тонкозернистые вулканиты — вулканические (излившиеся, эффузивные) породы, или эффузивы. Породы, занимающие как бы переходное положение между гшутонитами и вулканитами, носят название жильных. Все плутониты имеют свои аналоги по составу среди вулканитов и жильных пород.

См. сноску на стр. 85.

Глубинные породы (плутониты)

Если магма в больших массах внедряется в нижние слои земной коры, то она застывает постепенно, образуя равномерно-крупнозернистую породу. Благодаря весьма медленному охлаждению под покровом вышележащих слоев мощностью в несколько километров минералы хорошо выкристаллизовываются; зерна достигают такой величины, что они становятся различимыми невооруженным глазом. Кристаллы минералов располагаются в породе без какой-либо определенной ориентировки. Пустоты отсутствуют. Породы очень плотные и имеют лишь незначительный объем пор.
Выделение минералов при застывании гранитной магмы происходит в строго определенной последовательности. Сначала образуются рудные минералы (магнетит, титанит), за ними следуют темноцветные компоненты (пироксен, роговая обманка и биотит), далее — полевые шпаты и позже всех — кварц. Минералы, выде- лющиеся первыми, располагают свободным пространством для образования собственных кристаллических форм, тогда как последние «довольствуются» оставшимися промежутками между ранее образованными кристаллами. Именно поэтому кварц в гранитах обычно лишен присущей ему кристаллической формы, а присутствует в виде неправильных зерен.
Главные представители плутонитов — гранит, диорит, габбро, перидотит. Их плотность в этом ряду возрастает, а содержание кремнезема (SiOz) убывает. Гранит и риолит (липарит) ввиду высокого содержания кремнезема (кремнекислоты) относятся к кислым породам, диорит — к средним, габбро — к основным, а перидотит — даже к улыпраосновным.
По мере того как в ряду гранит — диорит — габбро — перидотит содержание темноцветных минералов постепенно увеличивается, становится все темнее цвет этих плутонитов. Светлому, хотя и окрашенному в разные цвета граниту противостоит на другом конце ряда темный, зеленовато-черный перидотит. Такое убывание светлых тонов в окраске пород является важным признаком для их различения. Сиенит обычно окрашен темнее, чем гранит, но светлее, чем диорит, и занимает промежуточное положение между ними также по содержанию кремнекислоты. Но он отличается и от гранита, и тем более от диорита более высокой суммарной щелочностью (содержанием калия и натрия). Разумеется, в ряду плутонитов существуют все переходы. Диагностика пород возможна тогда на основе химических анализов. Плутониты формируются под мощным покровом вышележащих пород в глубине земной коры. И если мы встречаем их на поверхности земли, подчас даже высоко в горах, то лишь потому, что они были впоследствии приподняты и затем процессами выветривания и сноса освобождены от перекрывавших»их прежде толщ.
Диагностические признаки плутонитов:

1.  Полнокристаллические породы.
2.  Крупные кристаллы различимы невооруженным глазом.
3.  Отсутствие пространственной ориентировки зерен в каком-либо одном преимущественном направлении; все минералы беспорядочно перемешаны между собой.
4.  Высокая плотность и массивность, отсутствие полостей и пустот.
5.  Мягкие формы выветривания; в частности, для гранитов характерна матрацевидная отдельность.
6.  Отличие одних пород-плутонитов от других по тону окраски (более светлому или более темному).

ГРАНИТ — глубинная порода, возникшая из огненно-жидкого расплава в недрах земной коры. Появление гранитов не привязано к какой-либо определенной геологической эпохе; они образовывались многократно на всем протяжении истории Земли. Название породы происходит от латинского granum («гранум») — зерно и связано с ее зернистой структурой.
Минеральный состав гранитов в % (по Шуману и Р. Бринкману):
Плагиоклаз                                                       36,0           Биотит ...                                                               7,0
Калишпат                                                          30,0           Мусковит........................................................... 0,5
Кварц                                                                  26,0           Апатит, рудные         минералы                    0,5

Плотность гранитов 2,7. Вместо биотита либо наряду с ним могут находиться пироксен или рошвая обманка. «Полевой шпат, кварц, слюда — не забуду никогда», — так звучит в русском переводе распространенная среди немецких горняков народная присказка, несколько упрощенно трактующая состав гранита.
Вследствие высокого содержания светлых компонентов гранит обычно окрашен в светлые тона. Голубоватый ли, желтоватый, красноватый, зеленоватый или серый — гранит нормального состава всегда оставляет общее впечатление светлоокрашенной породы. Своими цветовыми оттенками граниты обязаны полевому шпату. Кварц в породе кажется обычно серым, хотя в мономинеральных образцах и кристаллах он часто бесцветен. Серую окраску придает стеклянно-прозрачным зернам кварца «проглядывающая» сквозь них темнота фона. Темноокрашенная слюда (биотит) либо распределена в граните равномерно, либо образует кучные (гнездообразные) скопления. Прочие (акцессорные) компоненты приобретают некоторое значение лишь в отдельных разновидностях гранитов.

1. Гранит из Вальдштейна (приполирован), горы Фихтель, ФРГ. Зерна минералов, слагающих граниты, всегда достаточно различимы. Особенно крупные выделения, часто в виде отчетливых кристаллов, образует полевой шпат. Напротив, у кварца его собственные естественные кристаллические грани отсутствуют, так как при образовании гранитов кварц выделяется последним и ему приходиться заполнять оставшиеся пустые промежутки неправильной формы.

Гранит — излюбленный строительный камень. Он имеет высокое сопротивление износу благодаря присутствию большого количества кварца и хорошо поддается обработке по определенным поверхностям отдельности из-за высокого содержания полевых шпатов. Серые сорта гранита применяются в качестве брусчатки, бортового (бордюрного) и межевого (граничного) камня, либо же в виде щебня (угловатых

обломков). Для облицовки фасадов и покрытия полов, а также при создании монументальных скульптур используются цветные сорта гранитов.
Широкое распространение гранитов во множестве разновидностей породило массу их наименований. В петрографии граниты подразделяют преимущественно по цветным компонентам (например, роговообманковый или двуслюдяной гранит). А вот в строительном деле граниты именуют либо по цвету (красный гранит), либо чаще всего по месту нахождения (например, гранит из Кёссейна, кёссейнский гранит).

Районы распространения гранитов в Европе: Центральные Альпы, Шварцвальд, Оденвальд, горы Фихтель, Баварский Лес (ФРГ), Гарц (ГДР, ФРГ), Судеты (ЧССР), Вогезы (Франция), горы Швеции и Финляндии. Интересна разновидность гранита из южной части Финляндии и Карелии (СССР) — так называемый рапакиви-гранит: темно-красный калишпат образует в нем сферические агрегаты, окаймленные светлой оболочкой из олигоклаза. Однако этот гранит нельзя применять в строительстве подземных и гидротехнических сооружений, так как он легко выветривается

1.  Кёссейиский гранит (приполирован). Образец вверху слева — с гор Фихтель. ФРГ.
2.  Эппрехтштейнский гранит (приполирован). Образец вверху справа — с гор Фихтель, ФРГ.
3. Гертельбахский гранит (приполирован). Образец внизу слева — из Шварцвальда, ФРГ.

Формы выветривания гранитных пород. Для гранита и гранитоподобных пород (таких, как диорит и сиенит) характерны определенные формы и текстуры выветривания.
Благодаря преимущественно поверхностному действию процессов выветривания крупные формы горного рельефа в районах, сложенных гранитными породами, отличаются мягкостью, сглаженностью и закругленностью. Таковы они, например, в Центральных Альпах. Шварцвальде и Баварском Лесе.

Отдельные гранитные массивы, уже при своем возникновении в земной коре разбитые вследствие тектонических подвижек трещинами, расчленяются процессами выветривания на квадеры (прямоугольные параллелепипеды) со сглаженными, скругленными ребрами и вершинами. Так образуются овеянные легендами матрацевидные (караваеподобные) формы выветривания, которые кажутся нагроможденными рукой великана.
При главенствующей роли морозного выветривания (растрескивания) возникают каменные моря (называемые в Сибири курумами. — Пер.) — склоны и водоразделы, покрытые угловатыми глыбами и обломками пород.

1. Гранит из Оппманны (приполирован). Образец вверху — из Швеции.
2. Готский красный гранит (приполирован). Образец внизу — из Швеции.

При выветривании гранитных, а отчасти и других массивных пород вследствие их разрушения с поверхности образуются корки выветривания, обычно окрашенные в бурые цвета; этот процесс, называемый шелушением пород или десквамацией, может в конечном счете привести к распаду породного целика на концентрически-скорлупо- ватые формы выветривания.
В Средиземноморье (на Корсике, Эльбе и соседних островах) граниты, окропляемые соленой водяной пылью и высушиваемые постоянными ветрами, подвергаются разрыхлению, отчего в них вытачиваются многочисленные углубления различной величины (тафони).

Способность гранита принимать полировку. Важную роль при распознавании горных пород играет обработка поверхности наблюдения. Пришлифованные или даже приполированные породы обычно выглядят иначе, чем те же породы в свежем изломе без обработки. В общем случае полированные поверхности кажутся темнее. В то же время на них особенно четко различается и легко диагностируется минеральный состав пород.
Большинство массивных горных пород, имеющих плотное сложение, поддаются полировке. Лучше всего полируются кварц и полевой шпат, поэтому гранит в целом тоже хорошо принимает полировку.
На помещенных здесь цветных фотографиях показаны по-разному обработанные поверхности одного и того же гранита из каменоломни близ Гефреса (горы Фихтель, ФРГ).

1. Гранит из Гефреса, поверхность естественного излома (верхний снимок). Шероховатая необработанная поверхность сырого камня производит впечатление более светлой, чем на двух следующих снимках. Минеральные зерна и их границы кажутся несколько расплывчатыми.
2. Гранит из Гефреса, пришлифованная поверхность (средний снимок). На матовой поверхности после пришлифовки контуры минеральных зерен визуально хорошо распознаются.

Гранит из Гефреса, поверхность приполирована (нижний снимок). Полировка гранита до яркого блеска рельефно оттеняет темноцветные компоненты, поэтому полированная поверхность в целом кажется на вид более темной. Отчетливо различимы резко очерченные границы минеральных зерен.

Добыча гранита. Отчленение гранитных блоков от породного массива производится посредством взрывания или расклинивания, а с недавнего времени применяется и резка с проплавлением с помощью специального автогенного (газового) резака. При взрывании и расклинивании сначала пневматическими перфораторами бурят ряды шпуров, в которые затем помещают заряды взрывчатых веществ или стальные клинья (на нижнем снимке, вверху слева). В случаях, когда требуется получить блок заданных размеров или расколоть крупные блоки на более мелкие части, предпочитают пользоваться клиньями. Отделенные блоки опускают вниз, устанавливая их на старые автопокрышки. Блок массой 60 т (на переднем плане нижнего снимка) был выломан точно по заданным размерам. В северной части Верхнего Пфальца и в южной части гор Фихтель (ФРГ) существуют особенно благоприятные геологические и горнотехнические предпосылки для промышленной добычи гранита.

Дальнейшее расчленение сырого материала производится на крупных предприятиях с помощью пилорам (верхний левый снимок). Этим способом блок разрезается сразу на несколько плит. На небольших предприятиях пользуются преимущественно ленточной пилой, с помощью которой, правда, можно только отрезать последовательно одну плиту за другой, но зато она делает это быстрее, чем каждая из пил в пилораме. Окончательная нарезка плит для полов, лестниц и фасадов выполняется с помощью дисковых пил, армированных алмазами (верхний правый снимок).
[В СССР наиболее известные разработки гранита находятся в Карелии и Ленинградской области (Приладожье), а также на Украине (Емельяновское и Капустинское месторождения на Волыни). Карельские каменоломни района Питкяранты и Сорта- валы были заложены еще при Петре I в период строительства Петербурга. Многие архитектурные памятники Ленинграда, его набережные, мосты, колоннады соборов сделаны из карельского гранита. Например, колонны Исаакиевского собора выполнены из гранита рапакиви (Выборгский массив). — Пер.]

123. Сиенит, плутоническая порода, получившая свое название от места добычи — города Сиена в Верхнем Египте (ныне Асуан), где в древности добывали высоко ценившийся строительный камень. В действительности порода из Сиены представляет собой роговообманковый гранит. Минеральный состав сиенита (по Г. Шуману, 1957) в %:
Калишпат 50
Плагиоклаз 20
Биотит, авгит, роговая обманка . 20
Кварц 5
Апатит, титанит, рудные минералы .5
Плотность сиенита 2,8. Это — светлая порода, серая до красноватой. От гранита отличается очень низким (до полного отсутствия) содержанием кварца, что легко устанавливается на полированной поверхности породы (см. 127); главное отличие сиенита от диорита — присутствие большого количества калишпата. Применяется как строительный камень. Благодаря высокому содержанию полевых шпатов хорошо обрабатывается. Декоративная разновидность, ценимая в строительном деле, — мерцающий в голубоватых тонах лабрадор, или ларвикит (131, 132). Места распространения: Шварцвальд и Оденвальд (ФРГ), Саксония (ГДР), Норвегия, Швеция. Образец 123 — роговообманковый сиенит из Северной Италии.
124. Диорит кварцевый, светлая плутоническая порода. Состав и применения см. 128. Образец (в естественном изломе) из Шремса, Австрия.
125. Габбро — темная плутоническая порода. Состав и применение см. на стр. 78. Образец (в естественном изломе) из Грос-Бибергау, Оденвальд, ФРГ.
126. Перидотит -— темная, обычно с зеленоватым оттенком плутоническая порода. Название Получила от перидота — одного из синонимов оливина. Минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Оливин .66
Пироксен (энстатит) . . 31
Апатит, рудные минералы . 3

Плотность перидотита 3,3. Практическое значение перидотитов состоит в том, что с ними ассоциируют хромитовые, платиновые, асбестовые месторождения. В строительном деле перидотиты не применяются. Другие породы семейства перидотитов- пироксенитов: бронзитит (пироксенит), дунит, разновидности перидотитов (гарцбур- гит, лерцолит), серпентинит. Места проявления: Гарц (ГДР, ФРГ), Саксония (ГДР), Урал (СССР), юг Африки. Образец — гарцбургит (главные компоненты — оливин и гиперстен) из Гарца, ГДР.
[На территории СССР основные и ультраосновные породы наиболее развиты на Урале, в Байкальской горной области, в Туве, а также на севере Сибирской платформы и на Кольском полуострове, где известны многочисленные габбро-перидотовые массивы, вмещающие медно-никелевое оруденение, а также массивы щелочных ультраосновных пород и карбонатитов. — Пер.J

1. Сиенит — светлая плутоническая порода. Состав и применение см. 123. Образец (приполирован) с гор Фихтель. ФРГ.
2. Диорит кварцевый (вверху справа — приполированный образец — сравни с 124 в естественном изломе) — плутоническая порода, более темная, чем гранит, но в целом еще довольно светлая. Бескварцевые разновидности диорита и полированные поверхности выглядят темнее. Минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Плагиоклаз Калишпат ...
Роговая обманка Биотит
Кварц.........................................
Апатит, рудные минералы
Плотность кварцевого диорита 2,8. От сходного сиенита кварцевый диорит отличается весьма высоким содержанием кварца и очень низким — калишпата (до полного отсутствия), диорит от габбро — полным отсутствием оливина, отсутствием или низким содержанием пироксена. Размеры зерен минералов, слагающих диорит, всегда достаточно велики, чтобы их можно было различить на глаз. Диориты и кварцевые диориты встречаются совместно с гранитами, но распространены менее широко. Цвет их обычно светло-серый или серый. Применяются как строительный камень. Места развития: Шварцвальд и Оденвальд (ФРГ), Гарц (ГДР и ФРГ), Центральные Альпы. Образец — из Шварцвальда, ФРГ.
Гранодиорит — порода промежуточного состава между гранитом и кварцевым диоритом.
Тоналит — разновидность гранодиорита из Южного Тироля, Северная Италия. 012364,08
Трондьемит — светлый кварцевый диорит из Норвегии.

1. Габбро (внизу слева) — плутоническая порода. Его минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Плагиоклаз                                      ...
Пироксилин или роговая обманка . Апатит, оливин, рудные минералы .
Габбро темнее диорита, его полированная поверхность кажется почти черной. Если плагиоклаз и темноцветные минералы превращены в хлорит и (или) эпидот, габбро приобретает зеленоватый оттенок (зеленокаменная порода, грюнштейн). Обычно же оно бывает голубовато-серым до темно-серого, реже буроватым. Применяется как дорожно-строительный и балластный камень, для изготовления памятников и надгробий. Места развития: Шварцвальд и Оденвальд (ФРГ), Гарц (ГДР и ФРГ), Норвегия. Образец (приполирован) из Норвегии.
Грюнштейн (зеленокаменная порода) — наименование зеленоватых диоритов, габбро, диабазов.
Норит — безоливиновая порода группы габбро, состоящая из плагиоклаза и ромбических пироксенов.
Шведский черный, или SS-гранит, — габбро из Скандинавии. Свое название он получил от начальных букв немецких слов Schwedisch — Schwarz, что и означает «шведский черный».

1. Шаровой диорит — разновидность диорита (фактически габбро) с крупными шарами концентрического строения, погруженными в основную массу. По происхождению — продукт частичного плавления и повторной кристаллизации других пород. Аналогичное происхождение приписывается и шаровым гранитам. Используется как строительный камень для монументальных сооружений. Места распространения: Финляндия, Корсика. Образец (приполирован) с Корсики.

131/132. Ларвикит — авгитовый сиенит с красивым голубоватым отливом; на рынке он известен как «лабрадор». Подобно поделочному камню — минералу лабрадору (74) и сложенной им горной породе — лабрадориту, ларвикит обладает иризацией в сине-зелено-белых тонах; эти цветовые переливы получили название лабрадорисцен- ции. Светлая и темная разновидности ларвикита популярны среди архитекторов как камень для облицовки фасадов, настилки полов и изготовления надгробий. Свое название ларвикит получил от месторождения на юге Норвегии.
[В СССР замечательны по своим декоративным свойствам некоторые полевошпатовые породы Украины, Карелии, Казахстана. Прекрасные глазчатые лабрадориты Украины пользуются заслуженной славой во всем мире. Самые знаменитые здесь месторождения черного лабрадорита — Головкинское и Слободское (Волынь, Житомирская область), а серого — Турчинская группа месторождений Коростенского массива (Новый Бобрик, Каменная печь, Синий камень). Эти полевошпатовые породы применяются как облицовочный камень и украшают цоколи и фасады многих общественных зданий Москвы, Киева и Ленинграда.
Не меньшей известностью пользуются карельские пегматиты, содержащие «лунный камень» — беломорит (оликоглаз, иризирующий в голубых тонах) с побережья и островов Белого моря. Первое описание этих жил было дано еще в 1799 г. русским академиком Э. Лаксманом. Название «беломорит» принадлежит академику А. Е. Ферсману, который оставил нам следующее образное его описание: «...белый, едва синеватый камень, едва просвечивающий, едва прозрачный, но чистый и ровный, как хорошо выглаженная скатерть. По отдельным блестящим поверхностям раскалывался камень, и на этих гранях играл какой-то таинственный свет. Это были нежные, синевато-зеленые, едва заметные переливы, только изредка вспыхивали они красноватым огоньком, но обычно сплошной загадочный свет заливал весь камень, и шел этот свет откуда-то из глубины». Ныне установлено, что иризация беломорита вызвана явлениями распада плагиоклазового твердого раствора с образованием так называемых перистеритов — тончайших параллельных срастаний пластинчатых кристалликов двух полевых шпатов разного состава. Аналогичные причины имеет и иризация лабрадора. — Пер.\

Жильные породы

Как мы уже видели на схеме, помещенной на стр. 65, жильные породы образуются в верхних зонах земной коры (между плутонитами и вулканитами) путем отщепления от залегающей глубже материнской породы. Соответственно и строение жильных пород обьгчно носит черты, присущие и плутоническим, и вулканическим породам. В названиях жильных пород также нашло отражение их промежуточное положение: они часто комбинируются из названий плутонитов и вулканитов.
Плутониты                 Жильные породы               Вулканиты
Гранит                         Гранит-порфир'                  Родолит (липарит)
Сиенит                         Сиенит-порфир                   Трахит
Диорит                        Диорит-порфирит              Андезитобазальт
Габбро                        Габбро-порфирит              Базальт
Перидотит                  Пикрит-порфирит               Пикрит
Плутонические и вулканические породы имеют соответствующие им по составу жильные производные. Для коллекционера жильные породы часто представляют большой интерес, так как в них подчас присутствуют редкие минералы или же особенно хорошо образованные кристаллы минералов.
В некоторых случаях минеральный состав и структура жильных пород существенно иные, чем у материнской породы и других магматических пород. Такие жильные породы называют расщепленными (а перечисленные выше — нерасщеплСнны- ми). Мелкозернистые светлые расщепленные жильные породы носят название апли- тов (135), грубо- и неравномернозернистые — пегматитов (134), а темные, состоящие преимущественно из темноцветных минералов, именуют лампрофирами (136).
В строительном деле малораспространенные жильные породы, не слагающие крупных масс, в целом не играют какой-либо роли, но зато они могут иметь большое значение в формировании рудных месторождений. В Баварском Лесе (ФРГ) можно видеть отпрепарированную выветриванием кварцевую жилу протяженностью свыше 100 км и шириной до 100 м, сложенную типичным белесовато-серым, мутным жильным кварцем.

1.  Гранит-порфир отличается от гранита порфировидной структурой, то есть наличием крупных кристаллов (вкрапленников) кварца и полевого шпата, погружещых в мелкозернистую основную массу гранитного состава. Образец из Саксонии, ГДР.
2.  Письменный гранит — характерная порода из пегматитовой жилы; его облик, единственный в своем роде, обусловлен закономерным взаимным прорастанием полевого шпата (микроклина) и стебельчатого кварца. Темно-серые «скелетные» вростки кварца на фоне светлого полевого шпата образуют рисунок, напоминающий еврейские письмена (отсюда еще одно название — «еврейский камень») или древнегерманские рунические знаки. Образец — письменный гранит (графический пегматит) с юга Норвегии.
3.  Турмалиновый аплит отличается особой структурой, что связано с присутствием в его составе значительного количества турмалина — как правило, второстепенного минерала, который, однако, в этой породе образует скопления и кажется крупнее, чем обычно. Образец с гор Фихтель, ФРГ.
4.  Спессартит — лампрофировая жильная порода. Образец из Верхнего Пфальца, ФРГ.

Излившиеся породы (вулканиты)

Вулканиты образуются в тех случаях, когда огненно-жидкая магма, поднимающаяся из глубин Земли под воздействием вулканических сил, достигает земной поверхности. Причем не играет роли, изливается ли магматический расплав подобно грязевому потоку из вулканического жерла или по трещине в земной коре вытекает прямо на поверхность. Если же сгустки лавы вперемежку с остатками материала, прежде заполнявшего жерло, или с обломками боковых пород выбрасываются в воздух, откуда затем осаждаются, говорят о вулканических туфах.
По химизму и тем самым по минеральному составу вулканиты в целом сходны с плутонитами, так как обе эти группы пород происходят из одних и тех же магм. И вулканические породы, подобно плутоническим, с понижением содержания кремне- кислоты становятся темнее и тяжелее.
Существенное различие между вулканитами и плутонитами заключается в их структуре. Лавы, из которых образовались вулканиты, остывали много быстрее, чем материнские магмы плутонитов: поэтом} в вулканитах кристаллы минералов в основном весьма мелкие, микроскопических размеров. Невооруженным глазом их не разглядишь. Такую структуру называют плотной. Лишь отдельные более крупные кристаллы бывают хорошо образованы; они имеют резкие контуры и свою собственную, типичную для них форму. Такая структура называется порфировой, а эти кристаллы — порфировыми вкрапленниками. Порфировая структура — характерная особенность вулканитов.
Если магма остывает очень быстро, то кристаллы вообще не успевают появиться, и вся масса породы оказывается аморфной, стекловатой. Подобные породы называют вулканическими стеклами. К ним принадлежат обсидиан (143), пехштейн и пемза (142). Кроме того, вулканиты, образовавшиеся из магм, богатых растворенными газами, приобретают многочисленные мелкие пустоты, которые позднее могут заполняться низкотемпературными минералами, и тогда их называют миндалинами, а породы — миндалекаменными.
Часто наблюдаются также текстуры течения, или флюидальные текстуры, когда в породе возникает своего рода ориентировка отдельных компонентов, полосчатое распределение окраски или овальной формы уплощенные и вытянутые пустоты (миндалины).

Среди вулканитов принято различать более древние и более молодые образования. Древние (палеозойские) излившиеся породы обычно несколько изменены. Они уплотняются, и в их окраске преобладают красные или зеленые тона. Что же касается молодых (кайнозойских) вулканитов, то для них характерны многочисленные пустоты и серые тона окраски. Подобные незначительные изменения пород получили название диагенеза (не путать с метаморфизмом — интенсивным преобразованием пород).
Каждый вулканит имеет свои аналоги среди плутонитов и жильных пород. Группировка туфов производится по размерам зерен, а лавовые породы подразделяются по минеральному составу.

Диагностические признаки вулканитов

1.  Хорошо образованы лишь отдельные кристаллы.
2.  Основная масса плотная (микрозернистая) или аморфная (стекловатая).
3.  Многочисленные мелкие пустоты.
4.  Текстуры течения (флюидальные).
5.  Часто наблюдается образование столбов.
6.  Разделение пород в пределах ряда вулканитов — по интенсивности окраски (светлые — темные) и по минеральному составу

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ТУФЫ, или просто ТУФЫ, представляют собой выброшенные в воздух частицы лавы, перемешанные с обломками различных пород, уплотненные и сцементированные. (Не путать со сходными по облику известковыми туфами, которые тоже часто называют просто туфами!) Вулканические туфы можно подразделять по исходному материалу или по материнским лавам (например, базальтовые, трахитовые туфы и т. д.). Чаще туфы различают по величине зерен.

мелкие камешки (размером с боб или орех) называются лапил- ли. Самые крупные выбросы — вулканические бомбы, это сгустки лавы, принявшие определенную форму. Как правило, они бывают величиной с кулак, а то и с голову. Вращение во время полета придает им округлую, витую или веретенообразную форму. Смеси туфов с веществом осадочных пород называют туффитами. Структура туфов — аморфная (стекловатая), мелкозернистая или порфировая; обычно они весьма пористы. Благодаря высокой пористости и малой объемной массе вулканические туфы используются в качествЬ строительного камня. Трахитовые пепловые туфы из массива Эйфель (ФРГ), получившие название трассов, играют значительную роль в подводном строительстве, что связано с их хорошими гидравлическими свойствами. Молотый трасс служит добавкой к цементу; он повышает плотность и химическую стойкость бетона. Трассовый цемент особенно подходит для массивного бетона; снижая температуру его схватывания, он уменьшает вероятность появления трещин.
Несмотря на слоистость, обусловленную некоторой сортировкой материала, а главное повторными выбросами при извержениях, в петрографии туфы не причисляют к так называемым слоистым, или осадочным, породам. Присутствующие в виде включений в туфах вулканические бомбы, под тяжестью которых вдавливаются границы слоев, отчетливо выявляют различие между туфами и осадочными породами с их ровными поверхностями напластования.

1.  Трасс — пористый трахитовый туф, в строительном деле иногда называемый пемзой. Образец из Эйфеля. ФРГ.
2.  Лапилли с порфировыми вкрапленниками.
3.  Вулканическая бомба веретенообразной формы. Образец с Везувия (Италия).
4.  Вулканическая бомба, покрытая коркой (типа «хлебной корки»). Образец из Южной Франции.
5.  Вулканическая бомба шарообразной формы. Образец с Везувия, Италия.

ВУЛКАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО — термин, обозначающий не какую-либо определенную породу, а скорее структуру, свойственную целой группе излившихся пород. Их химизм может быть различным, но физическое состояние — главным образом аморфное, как у обычных искусственных стекол; кристаллы могут присутствовать лишь в виде единичных включений. Вулканические стекла возникают при закалке (очень быстром остывании) магматического расплава, достигшего земной поверхности. Основные представители вулканических стекол — пемза, обсидиан и пехштейн.

1.  Пемза получила свое название от латинского слова pumex («пумекс»), что значит «пена», и на самом деле она имеет пенистое, губчатое сложение. Петрографическое определение пемзы — пенистое, или пузыристое, вулканическое стекло, обычно с высоким содержанием кремнекислоты. Оно образовалось при быстром остывании лавы, богатой газами, и имеет аморфную структуру, отличаясь обилием крупных пор. Вся масса пемзы, подобно губке, пронизана порами неправильной формы, которые ранее представляли собой газонаполненные полости, большей частью не сообщавшиеся между собой. Хотя по своему составу пемза близка к серовато-черному обсидиану, но из-за многократного преломления и рассеяния света в пористом материале она обычно кажется светло-серой. Объемная масса пемзы — менее 1, плотность составляет 2,4.

Применение пемзы в качестве абразивного материала, а также в косметике и гигиене основано на том, что в ее составе отсутствуют остроугольные кристаллы, способные причинить повреждения, а поверхность в ходе истирания все время остается шероховатой, шершавой. В строительстве пемза служит для изготовления легкого строительного камня: добытую сырую пемзу размалывают, к ней добавляют цементоподобные вяжущие вещества и из этой массы под прессом формуют камни нужной формы. Их достоинство в низкой объемной массе и в хороших теплоизоляционных свойствах. В строительном деле пемзой нередко называют туфовый камень и даже легкие-пористые искусственные камни из осколков кирпича и шлаков. Трасс (137) с его стекловато-пористым сложением также представляет собой пемзу — естественную, природную пемзу, как говорят в технике. Места распространения: Нейвид (Рейнланд-Пфальц, ФРГ), Липарские о-ва (Тирренское море, Италия), Исландия. Образец с острова Липари (Липарские о-ва).

1.  Обсидиан получил свое название по имени его первооткрывателя — римлянина Обсиуса. Это вулканическое стекло, застывшее преимущественно из кислой (богатой кремнекислотой) лавы. Он отличается большой сплошностью и довольно высокой твердостью (5—5,5 по шкале Мооса). Темная, часто черная, красно-коричневая или темно-зеленая окраска вызвана тонкорассеянными оксидами железа. Черный обсидиан в тонких краях просвечивает серым; мелкие осколки обсидиана — светлые и прозрачные. Характерны раковистый излом и острые режущие края обломков.

В каменном веке обсидиан наряду с кремнем использовался для изготовления оружия и инструментов; в Мексике вплоть до XVI в. из него делали ножи, скребки, наконечники для стрел. Ныне обсидиан идет на изготовление художественных изделий, надгробий. В шлифованном и полированном виде он обнаруживает золотистые рефлексы. Плотность обсидиана 2,5—2,6. Места распространения: Италия, Греция, Исландия, Мексика, США, СССР. Образец с о-ва Липари, Италия.
Пехштейн, или смоляной камень, — внешне похожее на смолу, изборожденное трещинами древнее вулканическое стекло, по составу близкое обсидиану, но с повышенным содержанием воды. Он имеет серый или бурый цвет.
[На территории СССР самые красивые поделочные обсидианы известны в Армении: смоляно-черные, сургучно-коричневые с черными пятнами и особенно эффектные — серебристо-серые с перламутровым отливом. Их добывают на склонах горы Артени и Геннамского хребта, Гюмуш-Джрабер. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что обсидиан широко использовали здесь в эпоху неолита как материал для изготовления оружия, орудий труда, украшений. В настоящее время из него освоено изготовление лезвий для хирургического инструмента. По соседству, в Турции (Южная Анатолия) известность во всем мире приобрели раскопки неолитического города Чатал-Гуюк, выросшего вокруг разработок обсидиана на склонах потухших вулканов Караджидаг и Гасандаг. — Пер.]

1. Метариолит — измененная излившаяся порода группы риолита (липарита). Он окрашен в красноватые, реже серые или слегка зеленоватые тона и обычно Имеет ярко выраженную порфировую структуру. Его минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Калишпат........................................... 50
Плагиоклаз                                          15
Кварц .................................................... 30
Биотит, рудные минералы .             5
Плотность метариолита порфира 2,7. Он находит применение в дорожном строительстве: чаще всего в виде крупного и мелкого щебня для щебеночных покрытий дорог, реже — в качестве мостового камня. Места распространения: Гарц, Тюрингия, Саксония (ГДР), Вогезы (Франция), Южный Тироль (Италия). Образец из Боцена, Южный Тироль, Италия.

1. Метаандезит — представитель излившихся пород группы андезита. Он окрашен в красно-коричневые, реже серый, зеленоватый тона. Минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Плагиоклаз                            60
Калишпат ...                          .15
Пироксен, биотит                20
Рудные минералы                 5
Плотность андезита 2,7. Он применяется в дорожном строительстве в виде крупного и мелкого щебня, зеленоватые разновидности используются в качестве облицовочного и декоративного камня. Места распространения: Саарская область (ФРГ), Гарц (ГДР, ФРГ), Тюрингия, Саксония (ГДР). Образец из Пфальца, ФРГ.

1. Трахит — типичная излившаяся порода группы трахита. В светлых трахитах присутствуют в виде крупных вкрапленников кристаллы калишпата (санидина). Минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в%:

Калишпат .                             75
Плагиоклаз                            10
Пироксен ....       10
Рудные минералы                 5
Плотность трахита 2,7. Прежде благодаря своей шероховатости он использовался для мельничных жерновов; кроме того, он издавна ценился как строительный камень (кстати, его применяли при сооружении Кёльнского собора), хотя из-за пористости и обилия крупных вкрапленников санадина очень сильно подвержен разрушению. Места распространения: Эйфель, Зибенгебирге, Оденвальд, Вестервальд (ФРГ), ЧССР, Венгрия. Образец с крупными таблитчатыми кристаллами санидина из Зибенгебирге, ФРГ.

1. Фонолит («звонкий камень») — щелочная порода, излившийся аналог нефелинового сиенита; часто встречается совместно с трахитом. При ударе молотком звенит. Характерна плитчатая отдельность. Прежде использовался для крыш домов. Ныне применяется в виде крупного и мелкого щебня в дорожном строительстве. Места распространения: горы Эйфель, Хегау, Кайзерштуль, Рён (ФРГ), Тюрингия (ГДР). Образец с желтым прожилком натролита из Хегау, ФРГ.

ГРУППА БАЗАЛЬТА. Базальты — наиболее широкоизвестные вулканические породы, имеющие в естественном залегании характерную столбчатую отдельность. Их минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:
Плагиоклаз ......................................................  45
Пироксен ..........................................................  50
Оливин, рудные минералы .                          5
Плотность базальтов 2,8, По величине зерна и возрасту в группе базальта выделяются тонкозернистые породы собственно базальты и более крупнозернистые породы — долериты.

1.  Базальт — тонкозернистая основная излившаяся порода с мелкими округлыми пустотками (на месте газовых пузырей) темно-серого, серовато- или иссиня-черного цвета. Базальты очень крепки и плохо разбиваются на части. Применяются для уличных и дорожных щебеночных покрытий и в виде брусчатки для мощения площадей и в гидростроительстве. Из-за тонкой зернистости базальт мало пригоден в качестве камня для мощения проезжей части дорог: он недостаточно шероховат, по мере истирания становится гладким,' а в сырую погоду — скользким. Места распространения: Саксония (ГДР), горы Фогельсберг и Рён (ФРГ), Исландия. Образец — оливиновый базальт из Финкенберга, Рейнланд, ФРГ.

Синий базальт — крепкая иссиня-серая разновидность базальта.
Базальтовая лава — очень пористая разновидность базальта, всегда сохраняющая грубую, шершавую поверхность.
«Веснушчатый» базальт — пятнистый щелочной базальт, обогащенный минералом анальцимом; светлые пятна — результат выветривания анальцима. Склонен к растрескиванию и преждевременному распаду.

1.  Метабазальт — тонкозернистый базальт, газовые полости которого часто заполнены посторонними минералами — агатом, кальцитом, хлоритом, кварцем и др., то есть превращены в миндалины (базальтовый мандельштейн). Цвета черный или красно-коричневый. Применяется как дорожно-строительный материал. МёСта распространения: Пфальц, Саарская область (ФРГ). Образец из гор Хунсрюк, ФРГ.
2.  Метадолерит — крупнозернистый базальт, слегка диагенетически измененный. Пироксен и оливин замещены в нем хлоритом и серпентином, что придает породе серо-зеленый цвет и большую вязкость. Применяется в виде щебня и в качестве декоративно-облицовочного материала (см. 152, 153). Иногда образует дайки и интрузивные залежи — силлы (в траппах). Места распространения: Рейнские Сланцевые горы, горы Фихтель (ФРГ), Гарц (ГДР, ФРГ). Образец из Пфальца, ФРГ.
3.  Пикрит — весьма темная ультраосновная вулканическая порода, как строительный материал имеет сугубо местное значение. Минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:

Оливин .                                                30
Пироксен .                                            35
Роговая обманка.............................. 25
Апатит, рудные минералы 10
Плотность пикрита 3,0. Места распространения: Рейнские Сланцевые горы, горы Фихтель (ФРГ), Гарц (ГДР, ФРГ), Рудные горы (ГДР). Образец из гор Фихтель, ФРГ.

1.  Метадолерит — зеленокаменная порода, называемая грюнштейном. Образец (приполирован)из Франции.
2.  Метадолерит, известный как черный гранит. Образец из Швеции.

[В СССР долериты наиболее широко распространены на громадной территории Сибирской платформы, они известны как сибирские траппы. Выходы траппов, расположенные поблизости от линии Транссибирской железнодорожной магистрали, разрабатываются в качестве сырья для производства каменного литья. Базальтовое литье — ценный материал для изготовления труб, кислотоупорной аппаратуры, электроизоляторов, облицовочных плиток и других технических, а в перспективе и художественно-декоративных изделий. Аналогичным по масштабам развития траппов районом является плато Декан в Индии.
Базальты представляют собой главный тип лав, изливающихся при извержениях современных вулканов Камчатки и Курильской гряды. Покровные базальты (пласто- базальты) — продукты древнечетвертичных трещинных излияний — залегают на плоских водоразделах хребтов в восточной части Байкальской горной области. Здесь нередко можно видеть весьма эффектные обрывистые обнажения с природной «колоннадой», создаваемой прекрасно выраженной шестигранно-столбчатой базальтовой отдельностью. Те же базальты заполняют дно многих речных долин в Западном Забайкалье. Базальты и их туфы весьма распространены среди продуктов вулканической деятельности на Малом Кавказе, особенно в Армении, а также в ряде других областей молодого вулканизма на территории СССР. — Пер.]

.