Плотность прочность и пористость



Что такое горная порода и минералы? Определение, виды, состав и отличие

Горными породами называют различные соединения, формирующиеся в ходе различных химических, физических и биологических процессов в коре нашей планеты. Сама горная порода может состоять из нескольких минералов. Минералом же называют горную породу, отличающуюся однородным составом и строением.

Минералы

Традиционно под минералами понимают твердые вещества, но этот подход ошибочен. Нефть, и ртуть могут считаться жидкими минералами, а природный газ и метан – газообразными. Для того, чтобы вещество считалось минералом, достаточно лишь, чтобы его можно было найти в земной коре в природных условиях. Понятно, что один и тот же минерал может находиться в разных агрегатных состояниях, но одно из них считается «основным». Так, лед признается твердым минералов, а вода в минералогии считается расплавом льда.

Твердые минералы могут быть разделены на кристаллические и аморфные вещества. Первые имеют кристаллическую структуру, к этой категории относятся алмазы, кварц. Аморфные вещества (например, смолы), кристаллической структуры не имеют.

Каждый минерал имеет свой состав, то есть химическую формулу. Однако бывает так, что два различных минерала имеют одинаковую формулу. Классический пример – это алмаз и графит. Оба этих минерала являются формами углерода. Различия в их свойствах объясняются их разными кристаллическими структурами.

Одним из важнейших свойств минералов является их твердость, она оценивается по шкале Мооса. Однако в технических науках часто предпочитают определять твердость минералов, используя методы Бринелля, Виккерса и Шора. Самым твердым минералом является алмаз, самым мягким – тальк. Также можно определять такие свойства минералов, как хрупкость, плотность, блеск, цвет, спайность, магнитность и т. п.

По распространенности в земной коре выделяют редкие минералы, акцессорные минералы (их доля в горных породах обычно чуть ниже 5%) и породообразующие минералы, служащие основой горных пород.

Оказывается, что для описания химического состава 98% минералов, находящихся в земной коре, достаточно лишь 8 элементов. Наиболее распространен кислород, который образует оксиды других элементов и составляет 47% в массе земных минералов. Второй по распространенности элемент – кремний (26%). Чуть реже встречаются следующие элементы:

  • алюминий;
  • железо;
  • магний;
  • кальций;
  • натрий;
  • калий.

Горные породы

Горные породы – это соединения, которые образованы сразу несколькими минералами. Например, горная порода гранит состоит из таких минералов, как кварц, полевой шпат, биотит и мусковит. При этом для горной породы нельзя указать точные доли минералов, составляющих их, поэтому и их состав, и их свойства указывают в некотором диапазоне. Например, всё тот же гранит может содержать от 60% до 65% шпака, от 25% до 35% кварца, его твердость колеблется от 5 до 7 баллов по шкале Мооса, а температура плавления находится в диапазоне 1215-1260°С. В качестве других примеров горных пород можно привести мел, глину, песок, уголь.

Все горные породы делят на 3 большие категории. Самую крупную из них составляют магматические горные породы, на них приходится примерно 90% горных пород нашей планеты. Образуются такие породы при остывании магмы. Если магма, выброшенная вулканом, застывает на поверхности планеты, то образуется эффузивнаяпорода, к которым относятся базальт, риолит, андезит. Если же магма застывает внутри земной коры, то возникает уже интрузивная порода, примерами которых являются гранит, диорит, габбро.

Вторая по распространенности группа пород – это осадочные породы. Они формируются в поверхностной части земной коры в результате процессов выветривания, эрозии, деятельности живых организмов и выпадения осадков. Хотя их доля в объеме горных пород оценивается в 10%, они покрывают примерно три четверти поверхности континентов. Классическими примерами осадочных пород являются известняк, глина, уголь, доломит, боксит.

В свою очередь группа осадочных горных пород может быть разделена на несколько подгрупп согласно природе их формирования. Хемогенные породы формируются при протекании химических реакций, часто ими являются соли, выпадающие из растворов. Сюда же относят породы, образующиеся при испарении воды. Биогенные породы формируются из-за деятельности организмов. Обломочные породы образуются из смеси обломков других горных пород.

Третья крупная группа – это метаморфические горные породы, они формируются в результате явления, известного как метаморфизм. Это значит, что породы образуются из-за воздействия давления и температуры в глубине земной коры. Также метаморфические породы могут возникать вследствие движения тектонических плит или при падении метеоритов. Примерами таких пород являются амфиболит, скарн, гнейс, филлит.

Приведенная классификация не является однозначной и полной. Грань между магматическими и метаморфическими породами условна, при этом некоторые геологи выделяют и так называемые мантийные породы.

Задача геологии – не только описать различные минералы и горные породы и классифицировать их. Важно понять механизмы их формирования, что позволит создавать их в лабораторных условиях. И в этом направлении есть большие успехи. Ученые уже умеют создавать искусственные алмазы, причем себестоимость их синтеза оказывается меньше себестоимости их добычи традиционным способом.

Источник

Горные природы это что

Горная порода: виды горных пород

Natali3333
Многие столетия основным строительным материалом оставалась горная порода. Люди выбирали ее виды в зависимости от особенностей, прочности, физических свойств, изнашиваемости. Так как обработка камня была делом нелегким, объекты из него возводили лишь самые важные. Из такого материала сооружены легендарные пирамиды и другие постройки, признанные чудесами света.

Содержание статьи

  • Горная порода: виды горных пород

Различные камни вовсе не хаотичные нагромождения, а природная закономерность. Называется породой агрегат минерала естественного происхождения имеющий постоянные состав и строение. Первым в геологии термин ввел ученый Севергин в 1789 году.

Классификация

Сферами применения минералы обязаны многим своим характеристикам. Главным образом породы применяют для строительных работ. По типам образования все минералы делят на несколько категорий:

  • магматические;
  • осадочные;
  • метаморфические.

Особняком стоит мантийный тип.

Изо всех разновидностей состоит большая часть коры земли. Столетиями выбросы вулканов слеживались. Магма, остывая, затвердевала. Образовывались магматические породы. Они залегают на различных глубинах.

Осадочный тип образован обломками различного происхождения. Ученые определяют все особенности группы методом проведения специальных исследований.

Метаморфические виды появлением обязаны трансформациям осадочных и магматических минералов в земной толще. У этих камней уникальный состав, но основу его составляет тот материал, из которого порода образовалась. Все процессы трансформации происходят непосредственно в земных недрах.

Мантийные разновидности имели происхождение магматическое. Однако существенными изменениями в мантии вызваны трансформации.

Характеристика разновидностей

Из магматических подвидов выделяют два подкласса, эффузивные и интрузивные минералы. Различают их по характеру движения месту застывания магмы. К промежуточным вариантам относят гипабиссальные и жильные породы. Они образуются в каменных трещинах во время магмозастывания.

Магматические

Плутонические либо интрузивные минералы образуются в течение тысячелетий. Содержать такие образования могут гигантских размеров кристаллы, так как на больших глубинах остывание магмы проходит крайне медленно.

Хотя и залегают такие минералы в самых недрах, при поднятии и выветривании нередко именно они трансформируются в массивы гор. Пример такого преображения – Шпицкорре в Намибии. К основным представителям относят гранит, сиенит, лабрадорит и габбро.

Вулканические разновидности образуются при вулканических извержениях, когда магма вырывается на поверхность. Крупных кристаллов у них нет, так как остывание времени занимает немного. Пример подобных образований – базальты и риолиты.

Ранее их использовали для изготовления скульптур.

Осадочные

Органогенными, хемогенными либо осадочными породами именуют основные типы. Различают их по способам происхождения.

При поверхностном образовании обломочные минералы формируются цементированием и слеживанием отдельных кусков пород. Такими образованиями являются песчаники и конгломераты. В барселонском массиве Монсеррат рассматривается именно последний вариант. Образование создано из скрепленных цементным раствором булыжников.

Хемогенные сформированы из выпавших в воде осадком частиц минералов. Классифицируют такие образования по минеральному составу. Самым распространенным называют известняк. Австралийская пустыня Пинакли образована именно этой породой.

Во многом аналогичен углю органогенный тип. Формируется подкласс путем слеживания остатков растительно-животного происхождения. Все осадочные образования сходны способностью растворяться в воде, пористостью и наличием трещин.

Метаморфические

Обычно деление на классы достаточно условно. Так, метаморфическими могут именоваться и осадочные, и магматические минералы. Их трансформация проходила с различной степенью интенсивности.

Начальную породу легко определить, если скорость была небольшой. Высокая же делает такое исследование невозможным. У минералов изменяются и текстура, и состав. По этому признаку метаморфические подвиды подразделяют на сланцевые и несланцевые.

По условиям образования выделяют региональную, гидротермальную и контактовую группы. К первому типу относят гнейсы. Эти гигантские валуны подвергались внешним воздействиям, к примеру, температурным, давлению.

При помощи термоисточников происходит образование гидротермальных минералов. При контактировании с обогащенным ионами кипятком начинается химическая реакция. В итоге изменяется породный состав. Примером подобной трансформации служат кварцит и джеспилит. Нередко они формируются известняками.

В случае контактового способа магматические интрузивные массы действуют на минералы повышением температуры и химически.

Свойства

Для выбора сферы применения огромное значение имеют свойства материала. При использовании для облицовки первостепенное значение имеет привлекательность эстетическая. Если особенно важна декоративность, то внимание уделяют подбору цвета, рисунка камня.

Плотность, прочность и пористость

Вес зависит напрямую от плотности. Различают разновидности по легкости и тяжести. При подборе камней для строительства тяжесть конструкции определяется большей плотностью веса породы. Зависит параметр от пористости и состава.

Одним из важнейших свойств является прочность. Она определяет стойкость материала к износу. Чем минерал прочнее, тем дольше сохраняет первозданный вид. По критерию выделяют прочность низкую, среднюю и высокую.

Читайте также:  Т образование свойства виды добыча и применение

Выбор зависит от состава, твердости. Высокопрочными называют габбро, кварциты, граниты. К средним относят мрамор, травертин, известняк. Самая низкая прочность у рыхлых известняков с туфами.

Все разновидности обладают различной пористостью. Она определяет способность камня к влагопоглощению, стойкости к кислотам и солям. Особого внимания характеристика заслуживает при выборе минерала для облицовки. Критерий влияет на долговечность, прочность, обрабатываемость.

Чем выше пористость, тем меньше камень весит, тем проще его обработать. Однако при этом уменьшается крепость, ухудшается полируемость материала.

Устойчивость к воздействиям влаги, солей и кислот

Очень важна степень влагопоглощения. От этого критерия зависти устойчивость минерала к морозу, воздействиям солей и кислот. Из-за попавшей в поры камня воды усиливается давление при замерзании, увеличивается объем влаги.

Те же процессы вызывают и соли. При низкой пористости образуются трещины. Иногда высок риск раскалывания. В пористых породах давление распределено равномерно. Трещины в подобных материалах не появляются.

На изменение влияет кислотостойкость. Эти вещества способны разрушать материалы. Так, доломит, травертин и мрамор сильно страдают от воздействий соляной кислоты. Зато у известняка и гранита практически нулевая восприимчивость к ней. Потому многие сооружения культа из подобных минералов успешно сохранились.

Процесс образования

На первый взгляд кажется, что гигантские горные массивы ни в чем не изменились за века. Однако внешние факторы воздействовали и ни них. Благодаря классификации можно определить, какое время образования способны сохранять первоначальный вид и какое воздействие для них более губительно.

В течение длительного времени изменяется состав породы. Преобразования носят характер антропогенный и природный. При помощи талых вод, ветра, солнца, температурных перепадов разрушение идет медленно, зато неотвратимо. Ветром и дождем изменяются форма и состав.

Источник

Горные природы это что

Горная порода: виды горных пород

Natali3333
Многие столетия основным строительным материалом оставалась горная порода. Люди выбирали ее виды в зависимости от особенностей, прочности, физических свойств, изнашиваемости. Так как обработка камня была делом нелегким, объекты из него возводили лишь самые важные. Из такого материала сооружены легендарные пирамиды и другие постройки, признанные чудесами света.

Содержание статьи

  • Горная порода: виды горных пород

Различные камни вовсе не хаотичные нагромождения, а природная закономерность. Называется породой агрегат минерала естественного происхождения имеющий постоянные состав и строение. Первым в геологии термин ввел ученый Севергин в 1789 году.

Классификация

Сферами применения минералы обязаны многим своим характеристикам. Главным образом породы применяют для строительных работ. По типам образования все минералы делят на несколько категорий:

  • магматические;
  • осадочные;
  • метаморфические.

Особняком стоит мантийный тип.

Изо всех разновидностей состоит большая часть коры земли. Столетиями выбросы вулканов слеживались. Магма, остывая, затвердевала. Образовывались магматические породы. Они залегают на различных глубинах.

Осадочный тип образован обломками различного происхождения. Ученые определяют все особенности группы методом проведения специальных исследований.

Метаморфические виды появлением обязаны трансформациям осадочных и магматических минералов в земной толще. У этих камней уникальный состав, но основу его составляет тот материал, из которого порода образовалась. Все процессы трансформации происходят непосредственно в земных недрах.

Мантийные разновидности имели происхождение магматическое. Однако существенными изменениями в мантии вызваны трансформации.

Характеристика разновидностей

Из магматических подвидов выделяют два подкласса, эффузивные и интрузивные минералы. Различают их по характеру движения месту застывания магмы. К промежуточным вариантам относят гипабиссальные и жильные породы. Они образуются в каменных трещинах во время магмозастывания.

Магматические

Плутонические либо интрузивные минералы образуются в течение тысячелетий. Содержать такие образования могут гигантских размеров кристаллы, так как на больших глубинах остывание магмы проходит крайне медленно.

Хотя и залегают такие минералы в самых недрах, при поднятии и выветривании нередко именно они трансформируются в массивы гор. Пример такого преображения – Шпицкорре в Намибии. К основным представителям относят гранит, сиенит, лабрадорит и габбро.

Вулканические разновидности образуются при вулканических извержениях, когда магма вырывается на поверхность. Крупных кристаллов у них нет, так как остывание времени занимает немного. Пример подобных образований – базальты и риолиты.

Ранее их использовали для изготовления скульптур.

Осадочные

Органогенными, хемогенными либо осадочными породами именуют основные типы. Различают их по способам происхождения.

При поверхностном образовании обломочные минералы формируются цементированием и слеживанием отдельных кусков пород. Такими образованиями являются песчаники и конгломераты. В барселонском массиве Монсеррат рассматривается именно последний вариант. Образование создано из скрепленных цементным раствором булыжников.

Хемогенные сформированы из выпавших в воде осадком частиц минералов. Классифицируют такие образования по минеральному составу. Самым распространенным называют известняк. Австралийская пустыня Пинакли образована именно этой породой.

Во многом аналогичен углю органогенный тип. Формируется подкласс путем слеживания остатков растительно-животного происхождения. Все осадочные образования сходны способностью растворяться в воде, пористостью и наличием трещин.

Метаморфические

Обычно деление на классы достаточно условно. Так, метаморфическими могут именоваться и осадочные, и магматические минералы. Их трансформация проходила с различной степенью интенсивности.

Начальную породу легко определить, если скорость была небольшой. Высокая же делает такое исследование невозможным. У минералов изменяются и текстура, и состав. По этому признаку метаморфические подвиды подразделяют на сланцевые и несланцевые.

По условиям образования выделяют региональную, гидротермальную и контактовую группы. К первому типу относят гнейсы. Эти гигантские валуны подвергались внешним воздействиям, к примеру, температурным, давлению.

При помощи термоисточников происходит образование гидротермальных минералов. При контактировании с обогащенным ионами кипятком начинается химическая реакция. В итоге изменяется породный состав. Примером подобной трансформации служат кварцит и джеспилит. Нередко они формируются известняками.

В случае контактового способа магматические интрузивные массы действуют на минералы повышением температуры и химически.

Свойства

Для выбора сферы применения огромное значение имеют свойства материала. При использовании для облицовки первостепенное значение имеет привлекательность эстетическая. Если особенно важна декоративность, то внимание уделяют подбору цвета, рисунка камня.

Плотность, прочность и пористость

Вес зависит напрямую от плотности. Различают разновидности по легкости и тяжести. При подборе камней для строительства тяжесть конструкции определяется большей плотностью веса породы. Зависит параметр от пористости и состава.

Одним из важнейших свойств является прочность. Она определяет стойкость материала к износу. Чем минерал прочнее, тем дольше сохраняет первозданный вид. По критерию выделяют прочность низкую, среднюю и высокую.

Выбор зависит от состава, твердости. Высокопрочными называют габбро, кварциты, граниты. К средним относят мрамор, травертин, известняк. Самая низкая прочность у рыхлых известняков с туфами.

Все разновидности обладают различной пористостью. Она определяет способность камня к влагопоглощению, стойкости к кислотам и солям. Особого внимания характеристика заслуживает при выборе минерала для облицовки. Критерий влияет на долговечность, прочность, обрабатываемость.

Чем выше пористость, тем меньше камень весит, тем проще его обработать. Однако при этом уменьшается крепость, ухудшается полируемость материала.

Устойчивость к воздействиям влаги, солей и кислот

Очень важна степень влагопоглощения. От этого критерия зависти устойчивость минерала к морозу, воздействиям солей и кислот. Из-за попавшей в поры камня воды усиливается давление при замерзании, увеличивается объем влаги.

Те же процессы вызывают и соли. При низкой пористости образуются трещины. Иногда высок риск раскалывания. В пористых породах давление распределено равномерно. Трещины в подобных материалах не появляются.

На изменение влияет кислотостойкость. Эти вещества способны разрушать материалы. Так, доломит, травертин и мрамор сильно страдают от воздействий соляной кислоты. Зато у известняка и гранита практически нулевая восприимчивость к ней. Потому многие сооружения культа из подобных минералов успешно сохранились.

Процесс образования

На первый взгляд кажется, что гигантские горные массивы ни в чем не изменились за века. Однако внешние факторы воздействовали и ни них. Благодаря классификации можно определить, какое время образования способны сохранять первоначальный вид и какое воздействие для них более губительно.

В течение длительного времени изменяется состав породы. Преобразования носят характер антропогенный и природный. При помощи талых вод, ветра, солнца, температурных перепадов разрушение идет медленно, зато неотвратимо. Ветром и дождем изменяются форма и состав.

Источник

Горные породы

Природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Термин «Г. п.» впервые в современном смысле употребил (1798) русский минералог и химик В. М. Севергин.

Г. п. представляют собой механические сочетания разных по составу минералов, в том числе и жидких. Процентное содержание минералов в Г. п. определяет её минеральный состав. Форма, размеры, взаимное расположение и ориентация минеральных зёрен или частиц Г. п. обусловливают её структуру и текстуру.

По происхождению Г. п. делятся на три группы: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические Г. п. слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных пород, однако последние занимают 75% площади земной поверхности.

Магматические горные породы образуются в результате застывания магмы. В глубоких частях земной коры магма охлаждается медленно, хорошо раскристаллизовывается, и из неё формируются кристаллические зернистые породы, называемые интрузивными (граниты, сиениты, диориты и др.). Эти породы залегают в земной коре в виде батолитов, штоков, лакколитов и др. тел. Магма, излившаяся на земную поверхность в виде лавы вулканов, остывает быстро (часть её может не раскристаллизоваться, а затвердеть в виде вулканического стекла), образуя эффузивные, или излившиеся, Г. п. (базальты, андезиты, липариты и др.), а также вулканические туфы, представляющие собой сцементированные твёрдые продукты вулканических извержений (пепел, лапилли, вулканические бомбы и др.). Эффузивные породы часто залегают в виде лавовых потоков и покровов. Главными породообразующими минералами магматических Г. п. являются алюмосиликаты и силикаты (полевые шпаты, кварц, слюда и др.).

Читайте также:  Почему кошки мурлыкают и как они это делают

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы — дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных пластов.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических Г. п. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы, а также воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактный метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма — высокие температуры и давления. Для регионально метаморфизованных Г. п. характерны сланцеватость, наличие ряда специфических минералов (кордиерит, андалузит, кианит и др.), а также структуры, иногда сохраняющие следы структур исходных пород (так называемые реликтовые структуры). Типичными метаморфическими Г. п. являются разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны, гнейсы, амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе Г. п. резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах.

Химический состав магматических Г. п., сложенных главным образом силикатными минералами, характеризуется большим богатством кремнёвой кислоты. По содержанию SiO2 магматические Г. п. делятся на кислые (свыше 65%), средние (55—65%) и основные (менее 55%). Кроме того, выделяются более редкие, очень богатые SiO2, ультракислые породы (некоторые аплиты) и ультраосновные, содержащие менее 45% SiO2 и очень много окиси магния. Породы, богатые щелочными металлами, выделяют под названием щелочных. Породы, различающиеся по содержанию главных элементов, отличаются и по содержанию элементов-примесей. Так, к кислым породам приурочены повышенные концентрации Be, W, Sn, Pb, Zn, Cu, Au и др., а к основным — Ni, Cr, Pt. К щелочным породам часто приурочены большие концентрации фосфора. Помимо общей распространённости различных элементов, наблюдается специфическая приуроченность отдельных элементов и рудных месторождений к породам какого-либо региона (так называемая металлогеническая специфика интрузивов). Химический состав осадочных Г. п. отличается от пород магматических гораздо большей дифференцированностью, широким диапазоном колебаний в содержании породообразующих компонентов [напр., SiO2 изменяется от 0 (соли) до 100% (чистые кварцевые пески), CaO — от долей процента (чистые каолиновые глины) до 56% (известняки) и т. п.] повышенным содержанием воды, углекислоты, органического углерода, «избыточных летучих» (S, Cl, В и др.), а также высокими отношениями окисного железа к закисному. Метаморфические Г. п. по составу близки к материнским осадочным или магматическим, хотя в них, в процессе перекристаллизации или метасоматоза, могут концентрироваться многие рудные элементы, создавая рудные месторождения.

Как физическое тело Г. п. характеризуется группой базисных свойств, в которую входят плотностные, упругие, прочностные, тепловые, электрические и магнитные свойства. Ниже приведены наиболее вероятные пределы изменения базисных свойств Г. п.:

Пористость до 60%

Плотность 800—8000 кг/м 3

Модуль Юнга 10—200 Гн/м 2

Коэффициент Пуассона 0,07—0,38

Предел прочности на сжатие до 500 Мн/м 2

Предел прочности на растяжение до 20 Мн/м 2

Удельная теплопроводность 0,1—10 вт/(м•К)

Коэффициент линейного расширения 1․10 -6 ―9․10 -5 1/°C

Удельное электрическое сопротивление 10 -3 —10 14 омм

Относительная диэлектрическая проницаемость 2—30

Относительная магнитная проницаемость 0,9998—4

Свойства Г. п. обусловлены их минеральным составом и строением, а также внешними условиями. Важными параметрами, определяющими свойства Г. п., являются её пористость и трещиноватость. Поры могут быть частично заполнены жидкостью, поэтому свойства Г. п. зависят одновременно от свойств твёрдой, газообразной и жидкой фаз и их взаимного соотношения. Пористость и трещиноватость особенно важны при оценке Г. п. как коллекторов нефти и воды, а также скорости их притекания к источнику, буровой скважине и т. д. Ею же определяются влаго- и газоёмкость Г. п. и их водо- и газопроницаемость. В магматических Г. п. количество газовых пустот может достигать 60—80% (пемзы и пемзовые туфы). В осадочных Г. п. поры создаются в момент осадкообразования (межзерновые поры) и могут закрываться или сохраняться при цементации. Большое количество пор возникает при накоплении пористых зёрен (раковины радиолярий и диатомовых). Метаморфические Г. п. обычно бедны порами и имеют только трещины, вызываемые охлаждением Г. п.

С пористостью и минеральным составом тесно связана плотность Г. п., которая в породах, лишённых пористости, определяется слагающими их минералами. Рудные минералы имеют высокую плотность (до 5000 кг/м 3 у пирита и 7570 кг/м 3 у галенита); меньшая плотность характерна для минералов осадочных пород (например, каменная соль имеет плотность 2100 кг/м 3 ). Плотность Г. п. из-за пористости может сильно отличаться от плотности слагающих её минералов. Так, пемзовые туфы Армении имеют плотность около 800—900 кг/м 3 , граниты, мраморы, плотные известняки и песчаники — около 2600 кг/м 3 . Плотность Г. п. легко рассчитывается по минеральному составу и пористости; возможны и очень полезны обратные расчёты.

Такие свойства Г. п., как теплоёмкость, коэффициент объёмного теплового расширения и др. определяются в первую очередь минеральным составом, прочностные же и упругие свойства Г. п., их теплопроводность и электропроводность зависят главным образом от строения пород и особенно сил связей между зёрнами. Так, наличие преимущественной ориентировки зёрен приводит к анизотропии свойств. В создании анизотропии свойств может участвовать также ориентированная трещиноватость.

Свойства Г. п., определённые вдоль и поперёк слоистости или прожилковатости, как правило, отличаются друг от друга. При этом модуль Юнга, предел прочности на растяжение, теплопроводность, электрическая проводимость, диэлектрическая и магнитная проницаемости больше вдоль слоистости, а предел прочности на сжатие — поперёк слоистости. У мелкозернистых Г. п. прочностные свойства выше, а у крупнозернистых ниже. Особенно высокие значения предела прочности на сжатие имеют мелкозернистые породы с волокнистым строением (например, нефрит до 500 Мн/м 2 ). Низкий предел прочности на сжатие имеют многие осадочные породы (каменная соль, гипс и др.). Упругие свойства пород определяют их акустические (скорость распространения, коэффициент преломления, отражения и поглощения упругих волн) и электромагнитные свойства (соответственно скорости распространения, коэффициент поглощения, отражения и преломления электромагнитных волн). Г. п., как правило, плохие проводники тепла, причём с повышением пористости их теплопроводность ухудшается. Большей теплопроводностью обладают породы, содержащие полупроводники, — графит, железные и полиметаллические руды и т. д. По электропроводности большинство Г. п. относится к диэлектрикам и полупроводникам. Магнитные свойства Г. п. в первую очередь определяются присутствующими в них ферромагнитными минералами (магнетит, титаномагнетит, гематит, пирротин).

Свойства Г. п. зависят также от воздействия механического. (давление), теплового (температура), электрического, магнитного, радиационного (напряжённости) и вещественного (насыщенность жидкостями, газами и т. д.) полей. При насыщении скальных пород водой увеличиваются упругие параметры, теплопроводность, теплоёмкость, электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость; при насыщении водой легко растворимых минералов (галоидные соединения), а также глинистых пород их упругие и прочностные показатели уменьшаются. Изменение свойств пород под воздействием давления вызвано уплотнением пород, смятием пор, увеличением площади контакта зёрен. С увеличением давления обычно возрастают электропроводность, теплопроводность, прочность и т. д. Повышение температуры снижает упругие и прочностные и усиливает пластические характеристики пород, уменьшает теплопроводность, увеличивает теплоёмкость, электропроводность и диэлектрическую проницаемость. Появление внутренних термонапряжений за счёт различного теплового расширения отдельных минералов приводит к возрастанию или к уменьшению упругих и прочностных свойств пород в зависимости от направления результирующих напряжений. Перестройка кристаллической решётки минералов от нагрева (полиморфные превращения и др.) вызывает аномальные точки на графике зависимости свойств от температуры. Так, для кварцитов наблюдается минимальное значение модуля Юнга и максимальное значение коэффициента линейного расширения в точке полиморфного перехода β-кварца в α-кварц (573°C). Воздействие тепла приводит также к спеканию, разложению, плавлению, возгонке, испарению отдельных минералов, что соответственно изменяет свойства пород. Напряжённость и частота электромагнитных полей оказывают наибольшее влияние на электромагнитные и радиоволновые свойства пород. Это обусловлено энергетическим воздействием полей на частицы пород, в результате чего происходит их электрическая и магнитная переориентировка (поляризация и намагничивание), возбуждение электронов и ионов. Так, повышение напряжённости приводит к росту электропроводности, диэлектрической и магнитной проницаемостей.

Читайте также:  Экскурсии квесты арт пленэр Мосприрода приглашает в экспедицию по природным территориям столицы

Как объект горных разработок Г. п. характеризуются различными технологическими свойствами — крепостью, абразивностью, твёрдостью, буримостью, взрываемостью и т. д. Крепость оценивает сопротивляемость пород механическому разрушению, абразивность — способность пород истирать режущие кромки рабочих механизмов и т. д. С целью выбора рациональных методов и механизмов разрушения применяются различные классификации Г. п. по технологическим свойствам (например, в практике горного дела широко применяется классификация Г. п. по крепости, предложенная проф. М. М. Протодьяконовым-старшим).

Изучение вещественного состава, физических и физико-химических свойств Г. п. являются основным источником информации в геофизике, геологии (в т. ч. инженерной) и в горном производстве. См. также Горное дело.

Лит.: Кузнецов Е. А., Петрография магматических и метаморфических пород, М., 1956; Барон Л. И., Логунцов Б. М., Позин Е. З., Определение свойств горных пород, М., 1962; Ржевский В. В., Новик Г. Я., Основы физики горных пород, М., 1967; Ронов А. Б., Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, «Геохимия», 1967, № 11; Справочник физических констант горных пород, пер. с англ., М., 1969; Минералы и горные породы СССР, М., 1970; Швецов М. С., Петрография осадочных пород, М., 1958; Huang W. Т., Petrology, N. Y., 1962.

Источник

Природа гор: животные и растения

Природа гор во все времена поражала человечество своей красотой. Это удивительный и прекрасный мир во всех отношениях. Рельеф создавался многие миллиарды лет и за это время обрел причудливые и завораживающие формы. Что же таят в себе горы? Какие там есть растения и животные? Ответы на эти и другие вопросы найдете в статье.

Особенности природы гор

Горный климат уникален и именно он оказывает влияние на погоду всей планеты, как сезонную, так и ежедневную. На возвышенностях начинается особое взаимодействие земли с воздухом и реками. Вода, конденсируясь и зарождаясь в горах, спускается тысячами ручьев вниз по склонам. Благодаря такому движению и образуются крупнейшие реки. На возвышенностях часто можно наблюдать, как зарождаются облака и туманы. Порой эти явления невозможно отличить друг от друга.

Чем выше, тем более разряженный воздух, и тем ниже температура. А где холод, там и вечная мерзлота. Даже горы в Африке в своих высоких точках покрыты снегом и ледниками. Зато на возвышенностях воздух самый чистый и свежий. С высотой увеличивается количество осадков, сила ветра и радиация солнца. От ультрафиолета в горах можно даже получить ожог глаз.

Не меньше поражает разнообразие растительности, которая сменяет друг друга по мере возрастания высоты.

Высотные пояса гор

При подъеме в горах изменяются климатические условия: снижаются температура и давление воздуха, возрастает солнечная радиация. Это явление называют высотной зональностью (или поясностью). И у каждой такой области свой особый ландшафт.

Пустынно-степной пояс. Эта ландшафтная зона находится у подножья гор. Здесь преобладает сухой климат, поэтому можно встретить только степи и пустыни. Часто этот пояс люди используют в хозяйственных целях.

Горно-лесная зона. Это пояс с очень влажным климатом. Здесь просто потрясающая природа: горы, лес и свежий воздух так и манят отправиться на прогулку.

Горно-луговой пояс. Представляет собой редколесья, чередующиеся с субальпийскими лугами. В этой зоне произрастают осветленные деревья, низкие кустарники и высокие травы.

Альпийский пояс. Это область высокогорья, которая находится над лесами. Здесь можно встретить только кустарники, которые сменяются каменными осыпями.

Горно-тундровая зона. Характеризуется прохладным коротким летом и суровой затяжной зимой. Но это не значит, что здесь скудная растительность. В этой области произрастают различные виды кустарников, мхов и лишайников.

Нивальный пояс. Это самая верхняя точка, область вечных снегов и ледников. Несмотря на довольно жесткие климатические условия, здесь встречаются отдельные виды лишайников, водорослей и даже некоторые насекомые, грызуны и птицы.

Название гор, самых красивых и удивительных на планете

Хуаншань и Дэнксия – это цветные горы в Китае. Они окрашены в желтый и розовый оттенки. Часто можно наблюдать красивые световые эффекты.

Гора Рорайма в Южной Америке всегда притягивает взоры. Интересна тем, что русла многочисленных рек покрыты кристалликами кварца всевозможных цветов.

Гранд-Каньон – это целый комплекс долин, оврагов, ущелий, пещер и водопадов. Из-за многоцветности слоев пород, а также игры света и тени гора каждый раз меняет свои оттенки.

В Африке Драконовы горы являют собой красивейшие пейзажи с каньонами, долинами, утесами и водопадами. Название гор имеет мистическое происхождение. Вершины её всегда скрыты туманом, но раньше верили, что это дракон выпускает клубы дыма.

Алтай – это горы, которыми может гордиться Россия. Они поистине красивы, особенно в осенне-зимний период, когда воды становятся бездонно голубыми.

Хангинг-Рок – это гора в Австралии, больше известная как Висячая скала. Она возвышается на сто метров над окружающим рельефом. Это и создает впечатление, что гора повисла в воздухе.

Опасные природные явления

Опасности, подстерегающие на каждом шагу — это особенности природы гор. Об этом стоит помнить, собираясь покорять вершины.

Камнепады чаще всего распространены в горах. Даже обрушение одного валуна может вызвать целую лавину из глыб.

Селевые потоки – это смесь воды, рыхлого грунта, песка, камней и обломков деревьев. Это явление начинается внезапно и сносит все на своем пути.

Ледопады представляют собой красивое, но не менее опасное зрелище. Замерзшие глыбы никогда не останавливаются и почти достигают подножия гор.

Опасные насекомые в горах

Природа гор опасна не только своими грозными природными явлениями, но и насекомыми, которые нередко встречаются на возвышенностях.

Пожалуй, больше всего распространены иксодовые клещи. Они опасны переносимым ими заболеванием – энцефалитом, в результате которого можно даже остаться инвалидом. Клещи встречаются вдоль троп и наиболее активны в весенне-летний период.

Шершень веспа является крупнейшим представителем ос, размеры которого достигают пяти сантиметров. Эти насекомые живут в дуплах и без причины не нападают. Укус болезненен, но представляет угрозу нападение нескольких шершней.

Скорпионы чаще всего населяют пустыни, однако могут облюбовать и горы в Африке или Австралии. Поскольку они неплохо переносят холод и колебания температур, могут встречаться не только у подножия, но и на вершинах. Известно, что укус некоторых видов ядовит и даже смертелен для человека. Но без причины эти создания не нападают. Скорпионы охотятся на насекомых, которые часто прилетают на свет вблизи костра и палаток. Днем прячутся под камнями, корой пней и в трещинах скал.

Сколопендра опасна только в жарком климате, особенно в осенний период. В это время укус её становится ядовитым и может даже привести к гибели. Также представляет угрозу самка каракурта. Самцы этих пауков совсем не ядовиты.

Растения гор

Как уже упоминалось, для гор характерны различные климатические условия. Поэтому на возвышенностях на относительно небольшом расстоянии можно наблюдать многообразие растительного сообщества.

Природа гор сурова, но невероятно красива. Растения вынуждены приспосабливаться к местным условиям: колючему ветру, жестокому холоду и яркому свету. Поэтому чаще всего на высоте можно встретить низкорослых представителей флоры. У них хорошо развита корневая система, которая помогает добывать воду и удерживаться в почве. Широко распространена растительность подушкообразной формы, есть экземпляры в виде розеток, которые стелются по поверхности.

Луга с альпийскими травами сменяются тундрами, которые немного напоминают северные. Леса могут быть лиственными, хвойными и смешанными. Здесь деревья и кустарники также растут в форме стлаников. Чаще всего можно увидеть лиственницы, ели, сосны и пихты. И только самые высокие хребты не имеют растительности, а покрыты вечными ледниками и снежными шапками.

Целебные горные травы

Очень славятся своими живительными свойствами лекарственные растения гор. Люди во все времена поднимались на возвышенности, чтобы заготовить впрок полезные травы. Все многообразие этих видов не перечислить, но есть несколько наиболее популярных целебных растений:

  • боярышник;
  • барбарис сибирский;
  • бадан толстолистный;
  • валериана лекарственная;
  • горечавка весенняя;
  • горец птичий;
  • золотой корень;
  • зверобой;
  • кипрей;
  • маралий корень;
  • мак альпийский;
  • одуванчик;
  • шиповник;
  • эдельвейс.

Горные животные

В лесной зоне обитает очень много животных. При наступлении холодов они опускаются в более теплый нижний пояс. Это олени, кабаны и косули. А вот представители фауны с теплым покровом и длинной шерстью только иногда спускаются с высоты в поисках пищи и тепла. К ним относятся горные козлы, бараны, архары, тундровая куропатка, рогатый жаворонок, улар и заяц-беляк.

Животные, обитающие в горах, очень хорошо приспособились к суровым условиям. Они прекрасно переносят холода и ловко передвигаются по скалам и крутым склонам. Это не только копытные животные, но и снежные барсы, лисы, волки, зайцы, суслики и сурки.

Большинство птиц сюда прилетают на лето, а постоянно проживают здесь только крупные хищники: беркуты и орлы. Также любят погреться на солнышке горные пресмыкающиеся: ящерицы, змеи, саламандры и хамелеоны.

Природа гор настолько удивительна и разнообразна, что непременно заслуживает внимания со стороны человека.

Источник