Структура горных пород
Структу́pa го́рных поро́д (лат. structura – строение, расположение, порядок), характеристика особенностей строения горных пород, обусловленных степенью их кристалличности, абсолютным и относительным размером, формой слагающих их минеральных зёрен и взаимоотношением между составными компонентами. Структура отражает способы и условия образования горной породы и всех последующих вторичных изменений, является важнейшим диагностическим и классификационным признаком наряду с минеральным и химическим составами и текстурой горных пород. В англоязычной литературе термины «структура» (structure) и «текстура» (texture) горных пород понимаются в прямо противоположном смысле. Вместе с тем однозначных критериев разделения структур и текстур нет ни в русской, ни в английской терминологии, и употребление того или иного термина во многих случаях следует традиции.
Детальное изучение структуры горных пород возможно только под микроскопом. Для описания различных характеристик структуры используют обычно несколько прилагательных (например, полнокристаллическая неравномернозернистая средне-крупнозернистая структура). Степень кристалличности магматических горных пород обычно возрастает c переходом от вулканических к жильным (дайковым) и интрузивным породам (плутоническим).
Типы структур
По крупности зёрен
По крупности зёрен (абсолютным размерам) различают: грубозернистую (размер зёрен свыше 10 мм), крупнозернистую (5–10 мм), среднезернистую (1–5 мм), мелкозернистую (0,1–1,0 мм) структуры. Если зёрна различимы невооружённым глазом, структуру относят к явнокристаллическим, в случае невозможности увидеть зернистость без вспомогательных средств структуру называют афанитовой. Под микроскопом афанитовые породы могут оказаться микрозернистыми, т. е. крипто- или скрытокристаллическими (размер зёрен менее 0,1 мм), стекловатыми или неполнокристаллическими.
По относительным размерам зёрен
По относительным размерам зёрен выделяют равномерно- и неравномернозернистую структуры. Кристаллы, резко выделяющиеся размером на фоне окружающей минеральной массы, называют вкрапленниками (фенокристаллы), а цементирующий материал – основной массой (базис). Если крупные кристаллы погружены в агрегат ясно различимых зёрен меньшего размера, структуру называют порфировидной, в случае вкрапленников в афанитовой основной массе – порфировой. Породы с афанитовой структурой, лишённые вкрапленников, именуют афировыми.
По степени идиоморфизма кристаллов минералов
По степени идиоморфизма (совершенству кристаллографических очертаний) среди структур выделяют панидиоморфнозернистую (все минералы обладают высокой степенью идиоморфизма), гипидиоморфнозернистую (одни кристаллы идиоморфны, а другие по отношению к ним ксеноморфны) и аллотриоморфнозернистую (все зёрна ксеноморфны). Ксеноморфные зёрна часто заполняют промежутки (интерстиции) между идиоморфными кристаллами. Все магматические горные породы, кроме вулканических, обладают полнокристаллической структурой.
Структуры вулканических и вулканогенно-осадочных пород
Для вулканических пород (состоящих из вулканического стекла, кристаллических фаз, сочетания стекла и кристаллов) по количеству стекла выделяют стекловатую, неполнокристаллическую, полукристаллическую структуры; по количеству вкрапленников – афировую, редкопорфировую и порфировую структуры; по количеству стекла в основной массе породы (базисе) – витрофировую (гиалиновая, или стекловатая), гиалопилитовую (андезитовая), пилотакситовую. По соотношению и расположению зёрен минералов в основной массе различают трахитовую, трахитоидную, интерсертальную, интергранулярную (долеритовую), офитовую, пойкилоофитовую и другие структуры.
Пикрит. Структура порфировая. Тонкозернистая порода с редкими порфировыми вкрапленниками оливина и пироксена; основная масса – вулканическое стекло с микролитами пироксена, оливина, плагиоклаза. Образец из коллекции ФГБУ «ВСЕГЕИ».Структуры в вулканогенно-осадочных породах: обломочные (вулканогенно-терригенные породы); кристаллические, скрытокристаллические и пелитоморфные (вулканогенно-хемогенные породы).
Структуры жильных пород
Жильные горные породы (залегающие в виде небольших интрузивных тел: даек, силлов, различных апофиз) имеют обычно порфировидную, тонкозернистую и мелкозернистую структуру с множеством морфологических разновидностей (аплитовая, бостонитовая, лампрофировая и др.).
Аплит. Мелкозернистая аплитовидная структура. Порода с тёмными скоплениями биотита и реже мусковита в кварц-полевошпатовой мелкозернистой массе.
Образец из коллекции ФГБУ «ВСЕГЕИ».Структуры интрузивных пород
Для интрузивных пород характерны полнокристаллические мелкозернистые и среднезернистые структуры, которые по взаимоотношениям минералов подразделяются на гипидиоморфнозернистые (в гранитах, офитовых габбро и габбро), аллотриоморфнозернистые (в оливинитах), сидеронитовые (рудные минералы не приняли присущую им кристаллическую форму, а заняли пространство, оставшееся после кристаллизации ранее образованных минералов – в рудных габбро и пироксенитах) и панидиоморфнозернистые (в анортозитах и пироксенитах) с множеством других подразделений более частного значения (структура рапакиви в гранитах и др.). К особому типу относятся крупнозернистые и гигантозернистые структуры пегматитов: письменная (графическая, или пегматитовая), письменно-гранитовая, блоковая (пегматоидная).
Дунит. Структура среднезернистая. Светлая, зеленовато-серая зернистая оливиновая порода с коричневой корочкой выветривания. Количество хромита достигает 3 %, порода частично серпентинизирована.
Образец из коллекции ФГБУ «ВСЕГЕИ».Структуры метаморфических пород
Метаморфические породы имеют кристаллобластовые (перекристаллизованные) структуры: порфиробластовую, порфировиднобластовую, лепидобластовую (сланцевую), гранолепидобластовую (гнейсовую), нематобластовую, гранонематобластовую, микрогранобластовую (роговиковую) и др. Структуры равномернозернистых метаморфических пород называют гомеобластовыми, в отличие от неравномернозернистых – гетеробластовых, крайним выражением которых являются порфиробластовые (содержат крупные порфиробласты в мелкогранобластовой основной массе).
Гранулит гранат-биотитовый. Структура порфиробластовая. Порода с отчётливо различимыми порфиробластами тёмного граната, размещёнными в кварц-полевошпатовой массе, и биотитом. Образец из коллекции ФГБУ «ВСЕГЕИ».Зёрна метаморфических пород по степени идиоморфизма подразделяются на идиобласты (имеют собственную огранку) и ксенобласты (неправильной формы). Сланцевая и гнейсовая структуры свойственны регионально-метаморфическим породам, а роговиковая – продуктам контактового метаморфизма. Структуры метаморфических или магматических пород, на которые наложен динамометаморфизм, получают приставку класто- (от греч. ϰλαστός – разбитый, раздробленный) – кластогнейсовая, кластоамфиболовая, кластогранитная, кластопорфировая, кластоофитовая и др. При более интенсивном преобразовании возникают гомеокластическая, гетерокластическая, порфирокластическая, милонитовая, ультрамилонитовая, псевдотахилитовая и другие структуры.
Структуры метасоматических пород
Метасоматические породы имеют сходные с метаморфическими кристаллобластовые структуры, но в них сильнее проявлена тенденция к образованию псевдоморфоз, и вследствие этого лучше сохраняются реликты первичных структур (бластогранитная, бластогаббровая, бластогнейсовая, бластоамфиболитовая структуры).
О седиментогенных структурах см. статью Структура осадочных пород.