Lielākoties iežu veidojošais minerāls ir viena no galvenajām zemes garozas sastāvdaļām – iezis. Visizplatītākie ir kvarcs, vizlas, laukšpats, amfiboli, olivīns, piroksēni un citi. Uz tiem attiecas arī meteorīti un Mēness ieži. Jebkurš iežu veidojošais minerāls pieder vienai vai otrai klasei - galvenajai, kas ir vairāk nekā desmit procenti, mazsvarīgs - līdz desmit procentiem, palīgminerāls - mazāk par vienu procentu. Galvenie, tas ir, bāziskie, ir silikāti, karbonāti, oksīdi, hlorīdi vai sulfāti.
Atšķirības
Ieži veidojošs minerāls var būt gaišs (leikokrātisks, salisks), piemēram, kvarcs, laukšpats, laukšpats un tamlīdzīgi, un tumšs (melanokrātisks, mafisks), piemēram, olivīns, piroksēni, amfiboli, biotīts un citi. Tie atšķiras arī pēc sastāva. Iežu veidojošais minerāls ir silikātu, karbonātu vai halogēnu ieži. Paraģenēze - dažādu veidu kombinācija, kas nosaka nosaukumu, tiek saukta par kardinālu. Piemēram, oligoklāzi apvieno ar granītiem,mikroklīns vai kvarcs.
Ieži veidojošo minerālu grupas, kas iezim piešķir vietu petrogrāfijas sistemātikā – diagnostiskā vai simptomātiskā. Tie ir kvarcs, feldspatoīdi un olivīns. Minerāli tiek izdalīti arī kā primārie, sinģenētiskie, kas veido visu iezi, un sekundāri, kas rodas iežu transformācijas laikā. Ķīmiskos elementus, kas veido galvenos iežu veidojošos minerālus, sauc par petrogēniem. Tie ir O, H, F, S, C, Cl, Mg, Fe, Na, Ca, Si, Al, K.
Minerālu īpašības
Kristālu struktūra un ķīmiskais sastāvs nosaka visas minerālu īpašības. Diagnostika tiek veikta, izmantojot dažādas analītiskās metodes - spektrālo analīzi, ķīmisko, elektronu mikroskopisko, rentgenstaru difrakciju. Lauka praksē minerālu vienkāršākās (diagnostiskās) īpašības tiek noteiktas tīri vizuāli, ar aci. Lielākā daļa no tām ir fiziskas. Tomēr, lai precīzi noteiktu minerālu, ir nepieciešamas vairākas diagnostikas metodes. Dažas dažādu minerālu īpašības var sakrist, bet citas var nesakrist.
Tas ir atkarīgs no mehānisko piemaisījumu klātbūtnes, ķīmiskā sastāva un izolācijas formām. Diezgan reti pamatīpašības ir tik raksturīgas, ka spēj precīzi diagnosticēt jebkuru kalnu akmeni. Diagnostikas īpašības ir sadalītas trīs grupās. Optiskās un mehāniskās grupas, pateicoties savām īpašībām, ļauj noteikt īpašības visiem akmeņiem bez izņēmuma. Trešā grupa - citas, kuru īpašības izmanto ļoti specifisku minerālu diagnosticēšanai.
Monominerālie un poliminerālie ieži
Akmeņu ieži ir dabisko minerālu masu uzkrājumi, kas klāj Zemes virsmu un piedalās tās garozas veidošanā. Šeit, kā jau minēts, ir iesaistītas vielas, kas pilnīgi atšķiras pēc ķīmiskā sastāva. Iežus, kuru sastāvs ir viens minerāls, sauc par monominerāliem, bet visus pārējos, kas sastāv no divu vai vairāku veidu iežiem, sauc par poliminerāliem. Piemēram, kaļķakmens ir pilnībā kalcīts, tāpēc tas ir monominerāls. Bet granīti ir dažādi. Tajos ietilpst kvarcs, vizla, laukšpats un daudz kas cits.
Mono- un polimineralitāte ir atkarīga no tā, kādi ģeoloģiskie procesi ir notikuši apgabalā. Jūs varat paņemt jebkuru kalna akmeni un noteikt precīzu reģionu, pat to apgabalu, kur tas tika ņemts. Tie ir līdzīgi viens otram un tajā pašā laikā gandrīz nekad neatkārtojas. Tie ir visi pētītie akmeņi. Akmeņu ir daudz, tie visi šķiet vienādi, taču to ķīmiskās īpašības veidojušās dažādu procesu rezultātā.
Izcelsme
Pēc kalnu veidošanās apstākļiem tiek izdalīti nogulumieži, metamorfie un magmatiskie ieži. Magmatiskos ieži ir tie, kas veidojas no magmas izvirduma. Sarkani sakarsušais, izkusušais akmens, atdziestot, pārvērtās par cietu kristālisku masu. Šis process turpinās šodien.
Izkausētā magmā ir milzīgs daudzums ķīmisku savienojumu, ko ietekmē augsts spiediens un temperatūra,kamēr daudzi savienojumi atrodas gāzveida stāvoklī. Spiediens izspiež magmu uz virsmas vai tuvojas tai un sāk atdzist. Jo vairāk siltuma tiek zaudēts, jo ātrāk masa kristalizējas. Kristalizācijas ātrums nosaka arī kristālu izmēru. Uz virsmas dzesēšanas process ir ātrs, izplūst gāzes, tāpēc akmens izrādās smalkgraudains, un dziļumā veidojas lieli kristāli.
Izvirduši un dziļi kristāliski ieži
Kristalizētā magma ir sadalīta divās galvenajās pazīmēs, kas grupām piešķir nosaukumus. Magmatiskos iežus ietver efuzīvās, tas ir, izvirdušās, grupas, kā arī intruzīvās - dziļās kristalizācijas grupu. Kā jau minēts, magma atdziest dažādos apstākļos, un tāpēc iežu veidojošais minerāls izrādās atšķirīgs. Gāzu iztvaikošana ir bagātināta ar dažiem ķīmiskiem savienojumiem un kļūst nabadzīgāka citos. Kristāli ir mazi. Dziļā magmā ķīmiskie savienojumi neatrod jaunus, siltums tiek zaudēts lēni, un tāpēc kristāli pēc struktūras ir lieli.
Izplūstošos iežus pārstāv baz alti un andezīti, gandrīz puse no tiem, liparīts ir retāk sastopams, visi pārējie ieži zemes garozā ir nenozīmīgi. Dziļumos visbiežāk veidojas porfīri un granīti, to ir divdesmit reižu vairāk nekā visu pārējo. Primārie magmatiskie ieži atkarībā no kvarca sastāva tiek iedalīti piecās grupās. Kristāliskie ieži satur daudz piemaisījumu, starp kuriem ir jāatzīmē dažādi mikro- unultramikroelementi, kuru dēļ visa veida augi pārklāj zemes garozu.
Magma
Magma satur gandrīz visu periodisko tabulu, kurā dominē Ti, Na, Mg, K, Fe, Ca, Si, Al un dažādas gaistošās sastāvdaļas - hlors, fluors, ūdeņradis, sērūdeņradis, ogleklis un tā oksīdi, un tā tālāk, plus ūdens tvaika veidā. Kad magma virzās uz virsmu, tās daudzums ievērojami samazinās. Atdzesējot, magma veido silikātu, minerālu, kas ir dažādi silīcija dioksīda savienojumi. Visus šāda veida minerālus sauc par silikātiem - ar silīcijskābes sāļiem. Aluminosilikāti satur alumīnija silīcijskābes sāļus.
Baz alta magma ir bāziska, tai ir visplašākā izplatība un tā sastāv no pusi silīcija dioksīda, atlikušie piecdesmit procenti ir magnijs, dzelzs, kalcijs, alumīnijs (nozīmīgi), fosfors, titāns, kālijs, nātrijs (mazāk). Baz alta magmas iedala ar silīcija dioksīdu pārsātinātā toleiītā un ar sārmiem bagātinātā olivīna-baz altā. Granīta magma ir skāba, riolīta, tajā ir vēl vairāk silīcija dioksīda, līdz pat sešdesmit procentiem, bet pēc blīvuma tā ir viskozāka, mazāk kustīga un ļoti piesātināta ar gāzēm. Jebkurš magmas apjoms nepārtraukti attīstās ķīmisko procesu ietekmē.
Silikāti
Šī ir visizplatītākā dabisko minerālu klase – vairāk nekā septiņdesmit pieci procenti no kopējās Zemes garozas masas, kā arī trešā daļa no visiem zināmajiem minerāliem. Lielākā daļa no viņiem -iežu veidošanās un magmatiska, un metamorfiska izcelsme. Silikāti ir atrodami arī nogulumiežu iežos, un daži no tiem kalpo kā rotaslietas cilvēkiem, kā rūda metālu iegūšanai (piemēram, dzelzs silikāts) un tiek iegūti kā minerāli.
Tām ir sarežģīta struktūra un ķīmiskais sastāvs. Strukturālo režģi raksturo jonu četrvērtīgās grupas SiO4 klātbūtne - dubultā tetraerda. Silikāti ir sala, gredzens, ķēde, lente, loksne (slānis), rāmis. Šis sadalījums ir atkarīgs no silīcija-skābekļa tetraerdu kombinācijas.
Šķirnes klasifikācija
Mūsdienu taksonomija šajā jomā aizsākās deviņpadsmitajā gadsimtā, un divdesmitajā gadsimtā tā ārkārtīgi attīstījās kā petrogrāfijas-petroloģijas zinātne. 1962. gadā Petrogrāfijas komiteja pirmo reizi tika izveidota PSRS. Tagad šī iestāde atrodas Maskavā IGEM RAS.
Pēc sekundāro izmaiņu pakāpes efuzīvie ieži atšķiras kā kainotips - jauni, nemainīgi un paleotips - seni, kas laika gaitā pārkristalizējās. Tie ir vulkanogēni, plastiski ieži, kas veidojušies izvirduma laikā un sastāv no piroklastītiem (gružiem). Ķīmiskā klasifikācija nozīmē iedalījumu grupās atkarībā no silīcija dioksīda satura. Magmatisko iežu sastāvs var būt īpaši bāzisks, bāzisks, vidējs, skābs un īpaši skābs.
Batolīti un krājumi
Ļoti lielus, neregulārus intruzīvu iežu masīvus sauc par batolītiem. Tādu laukumsveidojumus var aprēķināt daudzos tūkstošos kvadrātkilometru. Tās ir salocītu kalnu centrālās daļas, kur batolīti stiepjas pāri visai kalnu sistēmai. Tos veido rupji graudaini granīti ar izaugumiem, procesiem un izvirzījumiem, kas veidojas no granīta magmas iekļūšanas.
Kātam šķērsgriezumā ir eliptiska vai noapaļota forma. Izmērā tie ir mazāki par batolītiem - bieži vien nedaudz mazāk par simts kvadrātkilometriem, dažreiz - visi divi simti, bet citos īpašumos tie ir līdzīgi. Daudzi krājumi kā kupols izvirzās no batolīta masas. Viņu sienas strauji krīt, kontūras ir nepareizas.
Lakolīti, etmolīti, lopolīti, dambji
Sēnes vai kupolveida veidojumus, ko veido viskozas magmas, sauc par lakolītiem. Tie ir biežāk sastopami grupās. Tie ir maza izmēra - līdz pat vairākiem kilometriem diametrā. Lakolīti, augot zem magmas spiediena, paceļ iezi, netraucējot zemes garozas slāņošanos. Tās ir ļoti līdzīgas sēnēm. Etmolīti, gluži pretēji, ir piltuves formas, ar plānu daļu uz leju. Acīmredzot šaurs caurums kalpoja kā magmas izeja.
Lopolītiem ir apakštasītes formas korpusi, uz leju izliekti un ar paceltām malām. Arī tie it kā izaug no zemes, nevis traucējot zemes virsmu, bet it kā to stiepjot. Agri vai vēlu akmeņos parādās plaisas - dažādu iemeslu dēļ. Magma jūt vājās vietas un zem spiediena sāk aizpildīt visas spraugas un plaisas, vienlaikus absorbējot apkārtējos akmeņus milzīgu temperatūru ietekmē. Tā veidojas dambji. Tie ir nelieli – diametrā no pusmetra līdz simtiem metru, bet patnepārsniedz sešus kilometrus. Tā kā magma plaisās ātri atdziest, aizsprosti vienmēr ir smalkgraudaini. Ja kalnos ir redzamas šauras grēdas, klintis, visticamāk, ir dambji, jo tie ir izturīgāki pret eroziju nekā apkārtējie akmeņi.
