Коротко: горные породы — это “замороженные” продукты трёх основных процессов Земли: кристаллизации магмы (магматические), накопления и уплотнения обломков и химических осадков (осадочные) и преобразования уже существующих пород под давлением и температурой (метаморфические). Все они непрерывно переходят друг в друга в рамках «круга горных пород».

1) Магматические породы — кристаллизация расплава

• Источник: магма и лава, поднимающиеся из мантии или плавящиеся участки коры. Температуры обычно ~700–1200 °C.

• Как образуются: расплав остывает, из него растут кристаллы минералов. Чем глубже и медленнее остывание, тем крупнее кристаллы.

• Типы:

  • Интрузивные (плутонические): кристаллизуются в глубине медленно → крупнозернистая структура. Примеры: гранит, диорит, габбро.

  • Эффузивные (вулканические): выливаются на поверхность и остывают быстро → мелкозернистая или стекловатая структура. Примеры: базальт, андезит, риолит, обсидиан.

  • Пирокластические: продукты взрывных извержений (туфы, игнимбриты), когда фрагменты пепла и лапилли спекаются в породу.

• Почему разные составы: частичное плавление, кристаллизационная дифференциация, смешение магм, ассимиляция вмещающих пород — всё это меняет доли кварца, полевых шпатов, пироксенов и т. д.

2) Осадочные породы — накопление, уплотнение, цементация

• Источник материала: выветривание и разрушение существующих пород, перенос реками, ветром, ледниками, а также химические осадки из раствора и остатки организмов.

• Этапы формирования:

  1. Выветривание (физическое трещинообразование, растворение, гидролиз и т. п.) и денудация.

  2. Транспортировка (русло реки, прибрежная зона, пустыня, ледник).

  3. Осаждение в бассейнах накопления (дельты, шельф, озёра, глубоководные впадины).

  4. Диагенез и литификация: уплотнение под весом вышележащих слоёв + цементация осадка кальцитом, кремнезёмом или оксидами железа.

• Типы:

  • Обломочные (кластические): сформированы из фрагментов других пород. Примеры: конгломерат/брекчия (грубый обломочный материал), песчаник (песок), алевролит и аргиллит/сланец (ил и глина).

  • Химические: осаждаются из растворов при испарении или изменении химии воды. Примеры: известняк-хемогенный, доломит, гипс, галит (каменная соль).

  • Биогенные: накапливаются из скелетного материала организмов или органического вещества. Примеры: ракушечный известняк, диатомит, мел, уголь (торф → бурый уголь → каменный уголь → антрацит).

• Слоистость и ископаемые: характерные признаки осадочного происхождения; слои отражают смену условий накопления во времени.

3) Метаморфические породы — “перепекание” без плавления

• Источник энергии: повышение температуры и давления (примерно от ~200 °C и ~0,2 до >1 ГПа), а также воздействие флюидов. Порода остаётся в твёрдом состоянии, но её минералы и структура перестраиваются.

• Типы метаморфизма:

  • Контактный: у контакта с горячей интрузией; высокая T, относительно низкое P → образуются роговики, мрамор из известняков.

  • Региональный (динамо-термальный): на больших площадях при горообразовании и субдукции; и высокие T, и высокие P → сланцы, филлиты, гнейсы, кристаллические сланцы.

  • Динамометаморфизм/катакластический: в зонах разломов за счёт давления и деформаций → милониты, брекчии.

  • Гидротермальный: горячие растворы изменяют состав породы (серпентинизация, грейзенизация).

• Индексы метаморфизма: последовательности минералов (хлорит → биотит → гранат → ставролит → кианит/силлиманит) фиксируют рост условий P-T.

• Текстуры: сланцеватость и полосчатость (фолиация) при направленных напряжениях; массовые “зернистые” текстуры при изотропном нагреве.

4) Круг горных пород — как всё связано

• Магматические могут выветриваться → образуют осадки → осадочные.

• Осадочные или магматические при увеличении T и P → метаморфические.

• Любая порода при частичном плавлении снова даёт магму.

• Движение плит, субдукция, континентальные коллизии, поднятие и эрозия — механизмы, которые запускают переходы между стадиями и возвращают материал в поверхностный цикл.

Примеры «из жизни»

• Базальтовая лава, застывшая на поверхности, становится базальтом; тот выветривается, его песок и ил переносят реки; в дельте формируются песчаники и алевролиты; при коллизии континентов эти слои уходят на глубину и превращаются в сланцы и гнейсы; при дальнейшем погружении часть разогревается до плавления — рождается новая магма.

• Известняк (осадочный, часто из карбонатных скелетов) при контактном метаморфизме превращается в мрамор; песчаник → кварцит; глинистые сланцы → филлит → слюдяной сланец → гнейс.

Что запоминаю как правило

1. Магматические — кристаллизация расплава.

2. Осадочные — литификация осадка (уплотнение + цементация) или химическое/биогенное осаждение.

3. Метаморфические — твёрдофазное преобразование под T, P и флюидами.

4. Всё объединено кругом горных пород, который движет тектоника плит и внешние процессы.