Daugeliu atvejų uolienas formuojantis mineralas yra vienas pagrindinių žemės plutos komponentų – uoliena. Labiausiai paplitę yra kvarcas, žėručiai, lauko špatai, amfibolai, olivinas, piroksenai ir kt. Jais taip pat vadinami meteoritai ir mėnulio uolos. Bet kuris uolienas formuojantis mineralas priklauso vienai ar kitai klasei - pagrindinei, kurių yra daugiau nei dešimt procentų, smulkusis - iki dešimties procentų, priedas - mažiau nei vienas procentas. Pagrindiniai, ty baziniai, yra silikatai, karbonatai, oksidai, chloridai arba sulfatai.
Skirtumai
Uolienas formuojantis mineralas gali būti šviesus (leukokratinis, salinis), pvz., kvarcas, lauko špatas, lauko špatas ir panašiai, ir tamsus (melanokratinis, mafinis), pavyzdžiui, olivinas, piroksenai, amfibolai, biotitas ir kt. Jie taip pat išsiskiria kompozicija. Uolienas formuojantis mineralas yra silikatinės, karbonatinės arba halogeninės uolienos. Paragenezė – įvairių tipų derinys, lemiantis pavadinimą, vadinamas kardinolu. Pavyzdžiui, oligoklazė derinama su granitais,mikroklinas arba kvarcas.
Uolienų formavimo mineralų grupės, suteikiančios uolienai vietą petrografinėje sistematikoje – diagnostinėje ar simptominėje. Tai kvarcas, feldspatojus ir olivinas. Mineralai taip pat skiriami kaip pirminiai, singenetiniai, sudarantys visą uolieną, ir antriniai, atsirandantys uolienų transformacijos metu. Cheminiai elementai, sudarantys pagrindinius uolienas formuojančius mineralus, vadinami petrogeniniais. Tai O, H, F, S, C, Cl, Mg, Fe, Na, Ca, Si, Al, K.
Mineralų savybės
Krištolinė struktūra ir cheminė sudėtis lemia visas mineralų savybes. Diagnostika atliekama naudojant įvairius analitinius metodus – spektrinę analizę, cheminę, elektronų mikroskopinę, rentgeno spindulių difrakciją. Lauko praktikoje paprasčiausios (diagnostinės) mineralų savybės nustatomos grynai vizualiai, akimis. Dauguma jų yra fiziniai. Tačiau norint tiksliai nustatyti mineralą, reikia daugybės diagnostikos metodų. Kai kurios skirtingų mineralų savybės gali sutapti, o kitos – ne.
Tai priklauso nuo mechaninių priemaišų, cheminės sudėties ir izoliacijos formų. Gana retai pagrindinės savybės yra tokios būdingos, kad gali tiksliai diagnozuoti bet kurį kalnų akmenį. Diagnostinės savybės skirstomos į tris grupes. Optinės ir mechaninės grupės dėl savo savybių leidžia nustatyti savybes visiems be išimties akmenims. Trečioji grupė – kitos, kurių savybės naudojamos labai specifiniams mineralams diagnozuoti.
Monomineralinės ir polimineralinės uolienos
Akmenų uolienos – tai natūralių mineralinių masių sankaupos, dengiančios Žemės paviršių, dalyvaujančios kuriant jos plutą. Čia, kaip jau minėta, yra visiškai skirtingos cheminės sudėties medžiagos. Tos uolienos, kurių sudėtis yra vienas mineralas, vadinamos monomineralinėmis, o visos kitos, susidedančios iš dviejų ar daugiau rūšių uolienų, vadinamos polimineralinėmis. Pavyzdžiui, kalkakmenis yra visiškai kalcitas, taigi jis yra monomineralinis. Tačiau granitai yra įvairūs. Tai apima kvarcą, žėrutį, lauko špatą ir daug daugiau.
Mono- ir poliminerališkumas priklauso nuo to, kokie geologiniai procesai vyko vietovėje. Galite paimti bet kurį kalno akmenį ir nustatyti tikslų regioną, net ir tą vietą, kurioje jis buvo paimtas. Jie yra panašūs vienas į kitą ir tuo pačiu beveik niekada nesikartoja. Tai visos tyrinėtos uolienos. Yra daug akmenų, jie visi atrodo vienodi, tačiau jų cheminės savybės susiformavo dėl skirtingų procesų.
Kilmė
Pagal kalnų formavimosi sąlygas išskiriamos nuosėdinės, metamorfinės ir magminės uolienos. Magminės uolienos yra susidariusios išsiveržus magmai. Raudonai įkaitęs, išsilydęs akmuo, atvėsęs, virto vientisa kristaline mase. Šis procesas tęsiasi šiandien.
Išlydytoje magmoje yra daug cheminių junginių, kuriuos veikia aukštas slėgis ir temperatūra,o daugelis junginių yra dujinės būsenos. Slėgis išstumia magmą į paviršių arba priartėja prie jos ir pradeda vėsti. Kuo daugiau šilumos prarandama, tuo greičiau masė kristalizuojasi. Kristalizacijos greitis taip pat lemia kristalų dydį. Paviršiuje aušinimo procesas yra greitas, išeina dujos, todėl akmuo yra smulkiagrūdis, o gelmėse susidaro dideli kristalai.
Išsiveržusios ir gilios kristalinės uolienos
Kristalizuota magma yra padalinta į dvi pagrindines savybes, kurios suteikia grupėms pavadinimus. Magminėms uolienoms priskiriama efuzinės, tai yra išsiveržusios, grupė, taip pat intruzinės – gilios kristalizacijos grupė. Kaip jau minėta, magma atvėsta skirtingomis sąlygomis, todėl uolieną formuojantis mineralas yra kitoks. Išgaruojant dujoms išsiliejimas praturtėja kai kuriais cheminiais junginiais, o kitais tampa prastesnis. Kristalai yra maži. Gilioje magmoje cheminiai junginiai neranda naujų, šiluma prarandama lėtai, todėl kristalai yra didelės struktūros.
Ištekėjusias uolienas reprezentuoja baz altai ir andezitai, beveik pusė jų, liparitas rečiau paplitęs, visos kitos žemės plutoje esančios uolienos yra nereikšmingos. Gelmėse dažniausiai susidaro porfirai ir granitai, jų dvidešimt kartų daugiau nei visų kitų. Pirminės magminės uolienos, priklausomai nuo kvarco sudėties, skirstomos į penkias grupes. Kristalinėse uolienose yra daug priemaišų, tarp kurių būtina pažymėti įvairias mikro irultramikroelementai, dėl kurių visų rūšių augalai dengia žemės plutą.
Magma
Magmoje yra beveik visa periodinė lentelė, kurioje vyrauja Ti, Na, Mg, K, Fe, Ca, Si, Al ir įvairūs lakūs komponentai – chloras, fluoras, vandenilis, vandenilio sulfidas, anglis ir jos oksidai, ir tt, plius vanduo garų pavidalu. Magmai pajudėjus į paviršių, pastarosios kiekis labai sumažėja. Atvėsusi magma sudaro silikatą, mineralą, kuris yra įvairūs silicio junginiai. Visi šios rūšies mineralai vadinami silikatais – su silicio rūgščių druskomis. Aliumosilikatuose yra aliuminio silicio rūgščių druskų.
Baz altinė magma yra bazinė, jos pasiskirstymas plačiausiai ir susideda iš pusės silicio dioksido, likusius penkiasdešimt procentų sudaro magnis, geležis, kalcis, aliuminis (žymiai), fosforas, titanas, kalis, natris (mažiau). Baz alto magmos skirstomos į toleitą, persotintą silicio dioksidu, ir olivino-baz altą, praturtintą šarmais. Granito magma yra rūgšti, riolitinė, joje silicio dioksido yra dar daugiau, iki šešiasdešimties procentų, bet pagal tankį klampesnė, mažiau judri ir labai prisotinta dujų. Bet koks magmos tūris nuolat kinta, veikiamas cheminių procesų.
Silikatai
Tai yra labiausiai paplitusi natūralių mineralų klasė – daugiau nei septyniasdešimt penki procentai visos Žemės plutos masės, taip pat trečdalis visų žinomų mineralų. Dauguma jų -uolienų formavimosi ir magminės kilmės bei metamorfinės kilmės. Silikatai taip pat randami nuosėdinėse uolienose, o kai kurie iš jų naudojami kaip papuošalai žmonėms, kaip rūda metalams gauti (pavyzdžiui, geležies silikatas) ir kasami kaip mineralai.
Jų struktūra ir cheminė sudėtis sudėtinga. Struktūrinei gardelei būdinga joninė keturvalentė grupė SiO4 – dviguba tetraerda. Silikatai yra sala, žiedas, grandinėlė, juosta, lakštas (sluoksnis), rėmas. Šis padalijimas priklauso nuo silicio ir deguonies tetraerdų derinio.
Veislės klasifikacija
Šiuolaikinė taksonomija šioje srityje prasidėjo XIX amžiuje, o XX amžiuje ji nepaprastai išsivystė kaip petrografijos-petrologijos mokslas. Petrografijos komitetas pirmą kartą buvo įkurtas SSRS 1962 m. Dabar ši įstaiga yra Maskvoje IGEM RAS.
Pagal antrinių pokyčių laipsnį efuzinės uolienos skiriasi kaip kainotipas – jaunas, nepakitęs, o paleotipas – senovinis, kuris laikui bėgant persikristalizavo. Tai vulkanogeninės, klastinės uolienos, susidariusios išsiveržimo metu ir susidedančios iš piroklastitų (nuolaužų). Cheminė klasifikacija reiškia skirstymą į grupes, atsižvelgiant į silicio dioksido kiekį. Magminės uolienos gali būti itin bazinės, bazinės, tarpinės, rūgštinės ir itin rūgštinės.
Batolitai ir atsargos
Labai dideli, netaisyklingi įkyrių uolienų masyvai vadinami batolitais. Plotas tokiųdarinius galima skaičiuoti daugybe tūkstančių kvadratinių kilometrų. Tai centrinės susilenkusių kalnų dalys, kuriose batolitai nusidriekia per visą kalnų sistemą. Jie sudaryti iš stambiagrūdžių granitų su ataugomis, ataugomis ir išsikišimais, susidarančių įsiskverbus granitinei magmai.
Stiebas yra elipsės arba suapvalintas skerspjūvio formos. Dydžiu jie mažesni už batolitus – dažnai kiek mažiau nei šimtas kvadratinių kilometrų, kartais – visi du šimtai, tačiau kitomis savybėmis jie panašūs. Daugelis atsargų kyšo iš batolito masės kaip kupolas. Jų sienos staigiai griūva, kontūrai neteisingi.
Lakolitai, etmolitai, lopolitai, pylimai
Grybo arba kupolo formos dariniai, susidarę klampių magmų, vadinami lakolitais. Jie dažniau pasitaiko grupėse. Jie yra mažo dydžio - iki kelių kilometrų skersmens. Lakolitai, augantys veikiami magmos spaudimo, pakelia uolą, netrikdydami žemės plutos sluoksniavimosi. Jie labai panašūs į grybus. Etmolitai, priešingai, yra piltuvo formos, plona dalimi žemyn. Matyt, siaura skylė buvo magmos išleidimo anga.
Lopolitų korpusai yra lėkštės formos, išgaubti žemyn ir pakeltais kraštais. Jie taip pat tarsi išauga iš žemės, netrikdydami žemės paviršiaus, o tarsi ištempdami. Įtrūkimai uolienose anksčiau ar vėliau atsiranda – dėl įvairių priežasčių. Magma jaučia silpnas vietas ir veikiama spaudimo pradeda užpildyti visas spragas ir įtrūkimus, tuo pačiu sugerdama aplinkines uolienas, veikiama didžiulės temperatūros. Taip susidaro pylimai. Jie nedideli – skersmuo nuo pusės metro iki šimtų metrų, bet vienodineviršija šešių kilometrų. Kadangi plyšiuose esanti magma greitai atvėsta, pylimai visada būna smulkiagrūdžiai. Jei kalnuose matomos siauros keteros, tai greičiausiai uolos yra užtvankos, nes jos yra atsparesnės erozijai nei aplinkinės uolos.
