«Полевой определитель обычных горных пород и минералов»

Магматические горные породы

Магматические горные породы — это те, которые образовались из расплавленного материала, что предполагает температуры около 1300° C; или, если в исходном материале присутствует вода, достаточно температур порядка 800° C. Учитывая увеличение температуры на один градус каждые 50 футов вглубь, это означает, что горные породы находились на глубине от 5 до 10 миль под поверхностью. Хотя на таких глубинах температура должна быть достаточно высокой для плавления горных пород, огромное давление вышележащих пород, судя по всему, сохраняет их в твердом состоянии; ведь мы знаем, что центр Земли твердый, о чем свидетельствуют различные наблюдения, такие как скорость прохождения сейсмических волн через Землю, отсутствие приливных эффектов и т. д. Тем не менее, есть все основания полагать, что если снять давление с горных пород, находящихся на глубине от пяти до десяти миль под поверхностью, на этих глубинах хватит тепла, чтобы расплавить их. Когда земная кора сминается в складки, например при формировании горных хребтов, области под сводами или восходящими складками освобождаются от давления. Тогда те горные породы, которые находятся под сводами и освобождаются от давления, переходят в расплавленное состояние. Расплавленная магма может подняться и заполнить пространство под сводом, где она снова будет остывать очень медленно; или же, если во время складкообразования происходит трещинообразование, часть расплавленного материала может быть выжжена через трещины и излиться на поверхность в виде лавы. Другой областью, где давление может локально сбрасываться, является область разломов, где земная кора разбита на блоки, между которыми происходят подвижки: одни наклоняются в одну сторону, другие в другую, третьи поднимаются. Здесь также возникают зоны сброшенного давления, и образуются расплавленные магмы, часть которых застывает на месте, а другие поднимаются к поверхности.

Расплавленный материал называется магмой , а когда он достигает поверхности, огромные количества водяного пара и других газов улетучиваются; либо эти газы могут улетучиваться даже из магм, не достигающих поверхности, поднимаясь сквозь трещины. Проходя через трещины, эти горячие пары охлаждаются и могут отлагать часть или все свои растворенные соединения в трещине, образуя жилы. Лава — это магма за вычетом паров. Магмы сильно различаются от места к месту, что указывает на то, что они образуются локально и не поступают из какого-либо общего внутреннего резервуара, как иногда предполагалось.

Когда расплавленные магмы вырываются на поверхность, они называются экструзивными , а по мере их растекания слоем это образование называется покровом . Этот подъем и излияние могут происходить спокойно, и время от времени одно излияние может следовать за другим, образуя покров за покровом. Или же после одного излияния давление снизу может на время прекратиться, позволяя лаве затвердеть и образовать пробку или покрышку над отверстием. Прежде чем новая лава сможет подняться, эту пробку необходимо удалить. Обычно это происходит взрывным образом: залегающая ниже лава с возрастающим давлением расширяющихся газов в конце концов создает достаточную силу, чтобы пробка была прорвана или раздроблена и выброшена тысячами обломков в воздух, как это произошло на горе Пеле на острове Мартиника в 1902 году. Выброшенные в воздух обломки часто называют вулканическим пеплом, хотя это неудачное название для них, так как они не были сожжены.

В случае если расплавленные магмы под зонами сброшенного давления не достигают поверхности, они называются интрузивными . Такие магмы могут оставаться в пространстве под горной складкой или нагнетаться в трещины на пути к поверхности. Когда магма внедряется в более или менее вертикальные трещины и там застывает, а в дальнейшем обнажается в результате эрозии, такие образования называются дайками . Иногда магмы поднимаются частично к поверхности, а затем прокладывают себе путь между двумя горизонтальными слоями пород и там затвердевают. В этом случае после обнажения они называются силлом . Скалы Палисейдс вдоль реки Гудзон представляют собой обнаженный край силла. В других случаях расплавленные магмы могут подниматься и растекаться между двумя горизонтальными слоями, но поступать быстрее, чем успевают распространяться в горизонтальном направлении. Тогда магма принимает форму полусферы, а вышележащие слои пород выгибаются над ней в виде купола. Такая масса называется лакколитом . Во всех этих случаях масса магматической породы обнаруживается только тогда, когда вышележащие породы подвергаются размыву. Огромная масса расплавленной магмы под сводами горных хребтов просто медленно остывает, превращаясь в породу гранитного типа. Эти массы обнажаются, когда тысячи футов вышележащих пород смываются эрозией. Если обнажившиеся массы имеют протяженность всего в несколько миль, они называются штоками, а если они достигают многих миль в длину и ширину, то называются батолитами и очень характерны для центральной части горных хребтов.

Во всех вышеперечисленных случаях внешняя часть расплавленной массы остывает первой и образует оболочку вокруг остального объема. Эта оболочка определяет размеры массы. По мере того как остывание продвигается вглубь, порода также затвердевает, а поскольку все горные породы при остывании уменьшаются в объеме, возникают трещины, разделяющие массу на более мелкие куски. Обычно в этих трещинах нет никакой закономерности, и масса делится на блоки диаметром от шести дюймов до трех футов. Однако в некоторых случаях, особенно в силлах и лакколитах, где остывание происходит медленнее, усадка может сопровождаться регулярной системой трещин, которые ограничивают породу более или менее правильными шестиугольными колоннами. Скалы Палисейдс и Башня Дьявола в Вайоминге (см. Таблицу 52 ) демонстрируют эту структуру. Башня Дьявола представляет собой остаток лакколита, весь объем которого, за исключением центрального ядра, был стерт эрозией. Все перечисленные термины не имеют никакого отношения к составу, а относятся исключительно к условиям залегания.

Хотя магматические горные породы классифицируются по их составу, скорость их остывания имеет большое значение для их текстуры, и с текстурой связаны определенные названия. Например, когда расплавленная лава остывает очень быстро, у кристаллов нет времени на формирование, и получающаяся порода становится стекловатой или некристаллической. Если остывание происходит медленно, как в крупных телах, у кристаллов есть время сформироваться и вырасти до значительных размеров, как в гранитах. Между этими крайними вариантами могут встречаться все промежуточные типы; одна из классификаций магматических пород отражает скорость их остывания с помощью следующих терминов.

Стекловатые — лавы, остывшие настолько быстро, что в них отсутствует отчетливая кристаллизация (например, обсидиан, смоляной камень и др.).

Плотные, или фельзитовые — лавы, остывшие менее быстро, так что кристаллы успели сформироваться, но они слишком малы, чтобы их можно было идентифицировать невооруженным глазом (например, фельзит или базальт).

Порфировые — магмы, при затвердевании которых один минерал кристаллизовался в первую очередь, и его кристаллы выросли до значительных размеров, в то время как остальные остались мелкими.

Гранитные (гранитоидные) — магмы, затвердевшие медленно, так что все минералы полностью закристаллизовались, а слагающие их кристаллы достаточно велики, чтобы их можно было легко распознать, как в граните.

Обломочные (фрагментарные) — термин, применяемый к обломкам, образовавшимся в результате взрывных извержений магматических пород. Эти обломки могут быть рыхлыми или сцементированными. Типичным примером является вулканический пепел.

Пористые — термин, применяемый к лаве вблизи верхней поверхности, которая заполнена газовыми пустотами (например, пемза).

Миндалекаменные (амигдалоидные) — термин, применяемый к пористым лавам, когда полости заполнились другими минералами, такими как кальцит или некоторые цеолиты.

При определении породы сначала решите, является ли она магматической, осадочной или метаморфической. Магматический характер узнается по тому, что она либо стекловатая, либо состоит из масс кристаллов, расположенных беспорядочно, причем в ней нет ни слоистости, ни пластовости.

КЛАССИФИКАЦИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Texture Excess of light colored minerals Excess of dark colored minerals Glassy obsidian, perlite, pumice, pitchstone scorias, trachylyte, basalt-obsidian Feldspar orthoclase Feldspar Plagioclase No feldspar Mica and/or hornblende and/or augite Mica and/or hornblende with pyroxene augite and/or hornblende and/or mica +quartz -quartz +quartz -quartz +olivine -olivine +olivine -olivine Dense rhyolite trachite dacite (felsite) andesite (felsite) basalt augitite or hornblendite Porphyritic rhyolite-porphyry trachite-porphyry dacite-porphyry andesite-porphyry basalt-porphyry augitite-porphyry Granitoid granite syenite quartz-diorite diorite olivine-gabbro gabbro peridotite pyroxenite Fragmental rhyolite, tuff or breccia trachite, tuff or breccia Dacite, tuff or breccia andesite tuff or breccia Basalt tuffs and breccias

Определив породу как магматическую, обратитесь к ключу на странице 177 и определите, какой тип текстуры в ней присутствует. Если порода стекловатая, ее цвет, блеск и тип сложения помогут ее идентифицировать. Если порода кристаллическая, сначала установите, присутствует ли полевой шпат, и если да, то какого типа; затем определите темный минерал и, наконец, наличие кварца или оливина. В плотных породах присутствие кварца можно определить, проверив твердость, поскольку ни один из других компонентов магматических пород не обладает столь высокой твердостью. Например, если обнаруживается, что порода состоит из ортоклаза, роговой обманки и кварца, а ее текстура гранитоидная, это гранит; или если порода состоит из плагиоклазового полевого шпата и пироксена любого рода, это габбро и т. д.

Гранит Табл. 53

Сочетание ортоклазового полевого шпата (или микроклина), кварца и слюды, роговой обманки или авгита называется гранитом, если текстура достаточно крупнозернистая, чтобы отдельные минералы можно было распознать невооруженным глазом. Порода имеет светлую окраску из-за преобладания полевого шпата и кварца. Могут присутствовать акцессорные минералы, такие как апатит, циркон, берилл или магнетит. Разновидности гранита различаются в зависимости от присутствующего темного минерала. Когда это мусковит, это мусковитовый гранит ; когда это биотит — биотитовый гранит ; если это роговая обманка — роговообманковый гранит и т. д. Размер кристаллов в граните сильно варьируется. Когда они достигают в диаметре ¹/₁₂ дюйма, порода называется мелкозернистой; от ¹/₁₂ до ¼ дюйма — среднезернистой; при больших размерах — крупнозернистой. В некоторых случаях кристаллы могут превышать фут в диаметре, что известно как гигантский гранит .

Изначально гранит представлял собой огромную массу расплавленной магмы, остывавшей очень медленно, будучи внедренной или выдавленной в виде крупных штоков или батолитов под вышележащими породами, которые служили одеялом, предотвращающим быстрое остывание. Эти вышележащие породы, в свою очередь, подвергались воздействию тепла и метаморфизовались. Гранит с наибольшей вероятностью образуется под горными складками; так что после того, как горы подвергаются более или менее полному размыву, крупные массы гранита выходят на поверхность, обозначая оси хребтов; и даже после того, как горы полностью стираются, гранит остается, напоминая о местах, где они стояли.

В самой гранитном массиве часто встречаются жилы и дайки, которые, вероятно, образовались в результате усадки остывающего гранита и заполнены другим, обычно более крупнозернистым гранитом, известным как пегматит . Этот пегматит образовался из остаточного магматического материала, так что, поскольку некоторые элементы уже закристаллизовались, гранит в этих дайках имеет иной состав. Чрезвычайная крупнозернистость этих пегматитов, судя по всему, обусловлена характером минерализующих агентов, оставшихся в дайках. В некоторых из таких пегматитов полевой шпат и кварц срослись настолько тесно, что при раскалывании по плоскости спайности полевого шпата кварц выглядит как клинописные знаки; такой разновидности дано название графический гранит (см. Таблицу 53 ).

При выветривании гранита полевой шпат разрушается в первую очередь, со временем превращаясь в карбонаты, кварц и каолин. Темные минералы лишь ненамного менее восприимчивы и распадаются на карбонаты, оксиды железа и каолин. Исходный кварц остается неизменным. Из этих продуктов карбонаты, часть оксида железа и немного кварца уносятся в растворе. Каолин и часть оксида железа находятся в виде мелких частиц и переносятся водой до тех пор, пока она не попадает в озера или море. Кварц остается в виде более крупных зерен, которые переносятся медленнее и отлагаются в более грубых или тонких песчаных и гравийных отложениях.

Граниты широко используются в качестве строительного камня, поскольку они легко поддаются обработке во всех направлениях и обладают высокой прочностью и красотой. Цвет во многом зависит от цвета полевого шпата, который может быть белым или розовым, в каковых случаях гранит будет иметь серый или розовый оттенок.

Граниты встречаются по всей Новой Англии, на плато Пидмонт, в регионе Верхнего озера, в Блэк-Хиллз, Скалистых горах, Сьерра-Неваде и т. д.

Сиенит Табл. 54

Сочетание ортоклаза и слюды, роговой обманки или авгита представляет собой сиенит, причем текстура достаточно крупнозернистая, чтобы отдельные минералы можно было различить невооруженным глазом. Он отличается от гранита отсутствием кварца. Сиенит — это светлая порода с преобладанием полевого шпата. В качестве акцессорных минералов в нем могут встречаться такие минералы, как апатит, циркон или магнетит. Вышеописанное представляет собой идеальный сиенит, но обычно в нем присутствует и некоторое количество плагиоклазового полевого шпата. Если он встречается в таких количествах, что почти равен ортоклазовому полевому шпату, порода называется монцонитом ; если он преобладает, порода становится диоритом. Присутствие кварца превратило бы эту породу в гранит. Такая сложная порода имеет свою типовую форму, и при изменении пропорций слагающих минералов она постепенно переходит в другие типы.

Подобно граниту, сиенит является интрузивной породой, которая встречается в штоках и батолитах вдоль осей нынешних или прошлых горных хребтов. Исходная магма поднималась под горными складками, где медленно остывала, подвергая метаморфизму соседние породы. Как и гранит, он обнажился лишь после того, как долгий период эрозии удалил вышележащие слои пород.

Сиениты не так обильны, как граниты, но они встречаются в Белых горах, недалеко от Литл-Рока (шт. Арканзас), в округе Кастер (шт. Колорадо) и др.

Кварцевый диорит

Сочетание плагиоклазового полевого шпата, кварца и слюды или роговой обманки образует кварцевый диорит, иногда называемый тоналитом . Вышеописанное представляет собой типичный кварцевый диорит, но обычно в нем присутствует некоторое количество ортоклаза, который, если его количество равно плагиоклазовому полевому шпату, превращает породу в монцонит; а если он преобладает, то делает породу гранитом. Кварцевый диорит имеет более темную окраску, чем две предыдущие породы, причем темные минералы примерно так же обильны, как и светлые, такие как полевой шпат и кварц. По этой причине его вес также несколько больше.

Подобно другим, это интрузивная порода, встречающаяся в штоках и батолитах и указывающая на огромные массы магмы, выдавленные под горные складки и обнажившиеся только после того, как вышележащие породы были разрушены выветриванием. Это отнюдь не распространенный тип пород, однако он встречается в Белчертауне (шт. Массачусетс), Пикскилле (шт. Нью-Йорк), в Йеллоустонском национальном парке и т. д.

Диорит

Плагиоклазовый полевой шпат с роговой обманкой, слюдой или с тем и другим вместе известен как диорит. Он отличается от кварцевого диорита отсутствием кварца. В нем обычно содержится немного авгита, но если его количество равно роговой обманке или превышает ее, порода становится габбро. В диорите также может присутствовать небольшое количество ортоклаза, не выводящее породу из класса диоритов, но если полевой шпат ортоклаз начинает преобладать, то порода становится сиенитом. Таким образом, во всех направлениях наблюдается постепенный переход к другим группам. В небольших количествах в качестве акцессорных минералов часто встречаются апатит, магнетит, циркон и сфен (титанит). Как правило, роговая обманка преобладает над полевым шпатом, поэтому порода имеет темную окраску.

Диориты залегают примерно так же, как граниты — в виде штоков, батолитов или даек, — и часто ассоциируются с гранитами и габбро. Они представляют собой крупные интрузивные массы, связанные с горообразованием, и, подобно предыдущим породам, остывали далеко под поверхностью и обнажились лишь после того, как огромные толщи вышележащих пород были разрушены выветриванием.

Пикскилл (шт. Нью-Йорк), никелевый район Садбери в Канаде, гора Дэвидсон над жилой Комсток в Неваде и др. являются типичными местами нахождения диорита.

Оливиновое габбро

Сочетание плагиоклазового полевого шпата с авгитом (или любым из пироксенов) и оливином образует оливиновое габбро. Полевой шпат обычно представляет собой одну из разновидностей с высоким содержанием кальция, такую как лабрадор; поскольку темные минералы преобладают, порода имеет темную окраску. Это интрузивная порода, обычно залегающая в виде даек или штоков, где она затвердела далеко под поверхностью и обнажилась только после выветривания вышележащих пород. Это отнюдь не распространенный тип пород, но он встречается в регионе Верхнего озера и близ озера Берч (шт. Миннесота).

Габбро Табл. 54

Плагиоклазовый полевой шпат с любым из пироксенов, чаще всего с авгитом, представляет собой габбро. Существует широкий диапазон относительных пропорций двух минералов, составляющих габбро. На одном конце ряда находятся породы, состоящие полностью или почти полностью из плагиоклазового полевого шпата, которые известны как анортозиты и встречаются в некоторых частях высоких гор Адирондака, таких как гора Марси, в нескольких местах в восточной Канаде и т. д. Затем идут типичные габбро, в которых полевой шпат и авгит представлены более или менее одинаково. На другом конце располагаются те габбро, в которых преобладает пироксен (в наиболее заметных случаях полевой шпат полностью отсутствует, и порода называется пироксенитом). Когда пироксеном в габбро является энстатит или гиперстен (обычно последний), габбро часто называют норитом . Магнетит, биотит и роговая обманка могут в небольших количествах присутствовать в качестве акцессорных минералов.

Габбро — распространенная интрузивная порода, встречающаяся в штоках, батолитах и дайках и часто сильно варьирующая в различных частях массива. Подобно граниту, эта масса затвердела далеко под поверхностью под какой-нибудь горной складкой и обнажилась только в результате выветривания слоев вышележащих пород. Габбро очень похожи на диориты, но отличаются тем, что темным минералом в них является один из пироксенов, а не амфибол или слюда. Они широко распространены и встречаются в Белых горах, близ Пикскилла (шт. Нью-Йорк), Балтимора (шт. Мэриленд), вокруг Верхнего озера, в Вайомингских и Скалистых горах и др.

Перидотит

Порода, состоящая из оливина и авгита (или любого из пироксенов), называется перидотитом. Поскольку она не содержит полевого шпата, а и авгит, и оливин имеют темно-зеленую или черную окраску, эти породы всегда окрашены в темно-зеленый или черный цвет и обладают значительным весом. Они обычно довольно крупнокристаллические. Перидотит обычно ассоциируется с габбро, образуя дайки, отходящие от основного массива габбро. Гораздо реже он встречается самостоятельно, образуя интрузивную массу. В небольших количествах в качестве акцессорных минералов могут присутствовать роговая обманка и слюда.

В целом это довольно редкие горные породы, образующие дайки, которые связаны с массивами или батолитами габбро. Перидотит встречается около Балтимора (Мэриленд), в округе Кастер (Колорадо), в Кентукки и т. д.

Пироксенит

Это крайний представитель среди крупнокристаллических магматических горных пород, представляющий собой целую массу, состоящую из одного минерала, причем из какой-либо группы пироксенов. Если минерал может быть точно определен, породу можно назвать еще более определенно. Например, если он полностью состоит из авгита, то порода будет называться авгититом. Подобно предыдущим породам, пироксенит является интрузивной горной породой, обычно встречающейся в дайках, связанных с габбро, и представляет собой обособление одного минерала из габбро и его затвердевание в одной точке. В качестве второстепенных минералов могут присутствовать роговая обманка, магнетит и пирротин. Это не частая горная порода, но она иллюстрирует тот факт, что все возможные комбинации действительно происходят, если обстоятельства этому способствовали. Она встречается около Балтимора (Мэриленд), Уэбстера (Северная Каролина) и в Монтане.

Риолит

Это сочетание ортоклазового полевого шпата, кварца и роговой обманки, слюды или авгита, в котором кристаллы имеют столь малый размер, что их невозможно идентифицировать невооруженным глазом. По составу он соответствует граниту, но имеет гораздо более тонкую текстуру. Он отличается от трахита тем, что содержит кварц, в то время как последний его не имеет. Это обычно можно определить, проверив твердость, так как ни один из других минералов не имеет твердости 7. Гораздо труднее отличить его от дацита, который отличается лишь тем, что вместо ортоклаза содержит плагиоклазовый полевой шпат, и только микроскоп позволяет сделать это различие. Там, где различие провести невозможно, эти светлые лавы часто называют фельзитом.

Риолит обычно представляет собой эффузивную лаву, залегающую в виде покровов, но иногда он бывает интрузивным, залегая в виде силлов, даек и лакколитов. Во всех этих случаях лава застывала настолько быстро, что кристаллы получались крошечными, и различим лишь общий эффект кристаллической структуры. Риолиты могут встречаться с порфировой структурой, и в этом случае присутствие более крупных кристаллов полевого шпата поможет определить, являются ли они ортоклазом или нет, что облегчает определение. Цвет риолитов зеленый, красный или серый, неизменно отчетливых светлых оттенков.

Риолиты широко распространены в западных штатах, таких как Блэк-Хиллс, Йеллоустонский парк, Колорадо, Невада, Калифорния и т. д.

Трахит

Сочетание ортоклазового полевого шпата со слюдой, роговой обманкой или авгитом называется трахитом, если текстура плотная. Обычно это эффузивная лава светлого цвета (зеленая, красная или серая), соответствующая по составу сиениту. Ее можно отличить от риолита по отсутствию кварца и, следовательно, по отсутствию признаков твердости выше 5,5; однако ее трудно отличить от андезита, который отличается лишь тем, что вместо ортоклаза содержит плагиоклазовый полевой шпат. Иногда она встречается с порфировой структурой, и в этом случае кристаллы полевого шпата обычно достаточно велики, чтобы их можно было различить.

Трахиты не распространены в Америке, но некоторые из них встречаются в горах Блэк-Хиллс в Южной Дакоте, в округе Кастер (Колорадо) и в Монтане.

Дацит

Соединение плагиоклазового полевого шпата, кварца и роговой обманки или слюды называется дацитом, если текстура плотная. Это эффузивная лава, встречающаяся главным образом в виде покровов и даек. По составу она соответствует кварцевому диориту. Поскольку текстура плотная, дацит трудно отличить от риолита, так как оба содержат кварц и различаются лишь характером полевого шпата, поэтому весьма распространено использование термина фельзит, который не проводит различия между ними, а лишь указывает на то, что порода плотная, светлая и эффузивная. Когда же текстура является порфировой, что случается часто, и крупные кристаллы представлены полевыми шпатами, то точное определение становится довольно простым.

Дациты встречаются довольно часто: на пике Макклелланд (Невада), в районе Эврика (Невада), на пике Лассен (Калифорния), на горе Сепулкре в Йеллоустонском парке и т. д.

Андезит

Соединение плагиоклазового полевого шпата со слюдой, роговой обманкой или авгитом образует андезит, если текстура плотная. Отсутствие кварца и, следовательно, минералов с твердостью выше 5,5 позволяет отличать андезит от дацита или риолита, но эту породу трудно отличить от трахита, который отличается лишь тем, что вместо плагиоклаза содержит ортоклазовый полевой шпат. Когда текстура порфировая и крупные кристаллы представлены полевыми шпатами, это различие провести легко. Свое название андезит получил от того, что является характерной лавой Андских гор, и представляет собой самую распространенную из всех излиянных светлых лав, являясь лавой сотен потоков по всему западу Соединенных Штатов.

Соединение плагиоклазового полевого шпата и биотита является наиболее распространенным типом. Плагиоклаз с роговой обманкой или авгитом встречается реже, и когда они все же присутствуют, их обычно называют роговообманковым андезитом или авгитовым андезитом. В качестве второстепенных минералов могут присутствовать магнетит, апатит и циркон.

Лавы гор Худ, Шаста, Ренье и других вулканических пиков Каскадного хребта, лавы в Эврике и Комстоке в Неваде, в Йеллоустонском национальном парке, а также порфиры многих пиков в Колорадо, таких как горы Генри и др., представляющие собой обнаженные интрузивные лакколиты, — все это андезиты, как и многие другие.

Базальт

Сочетание плагиоклазового полевого шпата с оливином и авгитом (или любым другим пироксеном) образует тяжелую породу темного цвета, от черного до темно-коричневого, которая при плотной или порфировой текстуре называется базальтом. Она обычно содержит больше или меньше магнетита в качестве второстепенного минерала; более того, магнетит может быть настолько обильным, что становится составной частью породы. Этот магнетит создает проблемы для каждого, кто пытается использовать компас на базальтовых породах или вблизи них. Это эффузивные или интрузивные породы, соответствующие по составу габбро.

Базальты относятся к числу наиболее распространенных магматических горных пород и в просторечии называются «траппами», широко используемыми в качестве дорожного балласта благодаря своей прочности, которая во многом обусловлена плотной текстурой. Побережье Новой Англии испещрено дайками базальта, а через Адирондакские и Белые горы проходит множество таких даек. Вершины таких гор, как хребет Холиок, хребет Том, хребет Талкотт, Ист-Рок и Уэст-Рок в Нью-Хейвене и др., представляют собой сплошные базальтовые покровы. Горы Плисейдс, Первый Вачунг и Второй Вачунг в Нью-Джерси — это силлы базальта. Регион Верхнего озера изрезан базальтовыми дайками. Величайшее из всех лавовых полей — Колумбийское плато, занимающее площадь более 200 000 квадратных миль на реках Снейк и Колумбия в Орегоне, Вашингтоне и Айдахо, полностью сложено базальтом. То же самое наблюдается повсюду в Неваде, Нью-Мексико и Калифорнии.

Порфир Табл. 55

Этот термин должным образом относится исключительно к текстуре, указывая на лаву, которая застыла таким образом, что один минерал кристаллизовался из магмы первым и вырос до более крупных размеров, в то время как масса материала образовала крошечные кристаллы, в которые вкраплены более крупные. Крупные кристаллы технически известны как фенокристы. Окружающая масса крошечных кристаллов называется матриксом. Такая порфировая структура особенно характерна для лав, излившихся в больших массах, и для интрузивных лав в таких местах, как силлы и лакколиты.

Сегодня термин порфир имеет вышеуказанное точное значение. Это сильно искаженное слово, которое имело самые разные значения. В прошлом оно сначала использовалось для обозначения лав вообще, затем стало применяться к лавам, извергнутым до третичного периода, то есть ко всем древним лавовым покровам. Эта идея вскоре оказалась неверной, поскольку лавы имеют одинаковый состав независимо от того, являются ли они древними или недавними. На Западе это слово сегодня часто используется в разговорной речи для обозначения практически каждого вида магматических пород, залегающих в виде покровов или даек, если они тем или иным образом связаны с месторождениями полезных ископаемых.

Когда состав породы с порфировой текстурой может быть определен, название, обусловленное составом, соединяется с названием, обусловленным текстурой, образуя такие термины, как трахитовый порфир, базальтовый порфир и т. д.

Туф

Туф — термин, который не следует путать с туфом (tufa) на странице 215 — это название, используемое для обозначения более мелких обломочных продуктов вулканических извержений, которые также часто называют «вулканическим пеплом», однако слово «пепел» создает ложное впечатление, будто порода является остатком чего-то сгоревшего, и поэтому является неудачным термином. При первом извержении туф представляет собой рыхлый материал, но обычно он вскоре цементируется, образуя более или менее прочную массу породы, за которой сохраняется название туфа. В некоторых случаях, находясь еще в рыхлом состоянии, он переносится течениями на расстояние и отлагается в виде более или менее отсортированных и слоистых пластов; а более мелкий туф часто переносится ветрами и отлагается на значительное расстояние от источника в так называемых «пепловых пластах». В обоих этих случаях к туфу добавляются осадочные характеристики и присутствует слоистость, характерная для осадочных отложений. Эти перенесенные пласты туфа на самом деле являются осадочными, но поскольку материал претерпевает небольшие изменения, о них упоминается здесь и больше не повторяется. Эти пласты туфа вовсе не редкость в осадочных отложениях третичного возраста в регионе Скалистых гор. Более крупный материал вулканических извержений обычно относится к категории брекчий.

Брекчия

Этот термин используется для описания крупных обломочных продуктов вулканических извержений. Он также используется в разделе, посвященном осадочным горным породам, в широком смысле для включения всех угловатых неокатанных обломочных материалов как магматического, так и осадочного происхождения. По этой причине при работе с магматическими горными породами принято обозначать обломки в соответствии с их составом, создавая такие термины, как трахитовая брекчия, риолитовая брекчия и т. д.

Будучи еще рыхлыми (а также даже после цементирования в пласты породы), меньшие обломки размером от пшеничного зерна до дюйма или двух в диаметре принято называть лапилями; более крупные обломки размером от двух дюймов до фута или около того в диаметре — бомбами; а самые крупные массы весом зачастую в тонну — вулканическими блоками.

Обсидиан Табл. 55

Лавы, остывшие настолько быстро, что кристаллы не успели сформироваться, имеют стеклянный вид и называются обсидианом. Если цвет темный из-за присутствия большого количества элементов, образующих темные минералы, эта лава называется базальтовым обсидианом. Обсидиан характеризуется стеклянной текстурой, твердостью около 6 и раковистым изломом, названным так потому, что его поверхность отмечена рядами концентрических гребней, отчасти похожих на линии роста на раковине. Обсидианы сильно различаются по цвету, но обычно они имеют красный или зеленый до черного цвета и просвечивают на тонких краях. Будучи стекловатыми, все обсидианы содержат зародыши кристаллов, которые выглядят как пылинки, плавающие в стеклянной матрице, или же в них могут присутствовать несколько более крупных кристаллов, часто расположенных линиями течения. Почти все крупные массы обсидиана имеют полосы или слои каменистого материала, где в ограниченной степени началась кристаллизация.

Вблизи верхней поверхности обсидианы обычно содержат рассеянные газовые полости, которые могут быть маленькими и редкими либо крупными и многочисленными. Действительно, полости могут быть настолько многочисленными, что начинают преобладать и придавать породе ноздреватый вид. В этом случае, если полости мелкие и более или менее однородные, порода называется пемзой; если они крупнее — шлаком. Если, как часто бывает, когда лава древняя и погребена под другими горными породами, полости заполнены каким-либо вторичным минералом, лава называется миндалекаменной породой.

Обсидиан встречается во многих местах, особенно там, где есть недавние вулканы; самыми известными местами являются обсидиановые скалы в Йеллоустонском парке, скалы близ озера Моно в Калифорнии и многие другие места в Скалистых горах, Сьерра-Неваде и Каскадных горах.

Питчстоун (смоляной камень)

Он очень похож по внешнему виду на обсидиан, но отличается тем, что стекловидный материал содержит от пяти до десяти процентов воды, наиболее очевидным следствием чего является то, что блеск становится смолистым, а не стеклянным, как характерно для обсидиана. Цвета обычно красный, зеленый или коричневый. Питчстоун ассоциируется с недавними вулканами, и некоторые прекрасные образцы были получены из Силвер-Клиффс (Колорадо), а также из различных частей Нью-Мексико и Невады.

Перлит, жемчужный камень

Перлит — это стекловатая лава, содержащая от двух до четырех процентов воды, которая при остывании растрескалась на многочисленные округлые массы с концентрической структурой, напоминающей слои луковицы.

Шлак

Во время остывания лавы происходит постоянный выход газов, главным образом водяного пара, и по мере их подъема через расплавленную массу они образуют вблизи верхней поверхности полости, причем верхняя часть часто становится пенистой. Если эта часть быстро затвердевает, так что газовые полости сохраняются, образуется шлак. Когда газовые полости малы и равномерно распределены, порода называется пемзой и часто используется в качестве абразивного средства. Когда полости крупные и нерегулярные, обычно используется термин шлак. Расплавленные лавы могут образовывать различные структуры в зависимости от условий их остывания: стекая через трещины или с кровли пещер, которые часто образуются там, где расплавленная лава вырывается из затвердевшей оболочки, они формируют сталактиты, сталагмиты и т. д. Очень жидкая лава вулканов Гавайских островов может даже раздуваться ветром в тонкие нити, известные как «волосы Пеле».

Присутствие газовых полостей настолько характерно для верхней поверхности излившихся лав, что при работе с более древними лавами, ныне погребенными под другими горными породами, этот факт помогает определить, является ли масса покровом, а не силлом; поскольку в случае силла лава внедрялась между слоями осадочных пород, и тяжесть вышележащих пород не позволяла пару выходить наружу, поэтому верхняя поверхность силлов не имеет пористой структуры.

Миндалекаменная порода Табл. 56

Когда верхняя поверхность лавы заполнена пузырьками пара, и эта лава оказывается погребенной под другими горными породами, просачивающиеся воды медленно привносят такие минералы, как кварц, кальцит и цеолиты, и заполняют полости. Такая порода известна как миндалекаменная. Ее часто путают с порфиром; однако при внимательном рассмотрении можно заметить, что контуры газовых полостей округлые, в то время как контуры кристалла, подобного фенокристу, всегда угловатые. Это станет очевидным, если сравнить миндалекаменную породу на Плате 56 с порфиром на Плате 55.

Осадочные горные породы

К этому классу принадлежат все горные породы, отложенные водой или ветром либо являющиеся результатом органических отложений. Они включают в себя как рыхлый материал, вроде песка или глины, так и те же материалы, сцементированные в более или менее плотные горные породы, такие как песчаник или сланцевая глина. До тех пор пока материал не претерпел изменений по сравнению с тем состоянием, в котором он был отложен, порода называется осадочной.

В целом материал, из которого состоят эти горные породы, происходит от выветривания и дезинтеграции других пород. Это не относится к органическим отложениям, для каждого типа которых существует свой особый способ образования. Чтобы проиллюстрировать типичное формирование осадочных пород, мы можем рассмотреть судьбу гранита при его обнажении. Поверхность немедленно подвергается воздействию перепадов температур, мороза и дождя. Различные минералы гранита расширяются и сжимаются при каждом изменении температуры, но каждый компонентный минерал имеет свой коэффициент теплового расширения, так что между минералами быстро образуются микроскопические трещины. Вода проникает в эти трещины и начинает растворять минералы. Полевой шпат подвергается наибольшему разрушению: часть его растворяется и уносится, небольшая часть превращается в кварц, а подавляющая часть — в каолин. Темный минерал также разрушается и частично растворяется, а частично превращается в каолин и оксиды железа. Кварц почти полностью устойчив к растворению. Из этих продуктов каолин и оксиды железа уносятся далеко и отлагаются в стоячей воде. Кварц и, возможно, часть темного минерала тяжелее, уносятся медленнее и отлагаются в виде песка. Это происходит с гранитом везде, но в регионах с заморозками этот процесс значительно ускоряется, так как вода проникает в трещины и при каждом замерзании расширяется, быстро увеличивая их ширину, что сильно облегчает проникновение и движение воды в породе. Подобным же образом любая исходная порода будет дезинтегрироваться, а остаток после уноса растворимой части превратится в песок, глину или ил.

Частицы кварца, каолина и извести, по отдельности или в смеси, рыхлые или более или менее сцементированные, с сопутствующими примесями, составляют основную массу осадочных пород. Они обычно располагаются слоями различной толщины в том виде, в каком они были отложены водой или ветром. Точно так же слоистые накопления, представляющие собой либо продукты жизнедеятельности растений или животных, либо части самих растений и животных, считаются осадочными, как, например, уголь, мел, нефть и т. д.

Классификация осадочных пород

Inorganic origin: 1. Coarse fragmentary material resulting from weathering talus 2. The same fragmentary material cemented breccia 3. Unsorted material resulting from rock weathering soil 4. Coarse fragments rounded by the action of water and wind gravel 5. The same material cemented conglomerate 6. Finer material deposited by water or wind sand 7. The same material cemented sandstone 8. The finest material, mostly kaolin, deposited by water clay 9. The finest material, deposited by wind loess 10. The same material cemented shale 11. Fine particles of lime, pure or impure marl 12. The same material cemented limestone 13. Unassorted material left by the glacial ice till 14. The same material cemented tillite Organic Origin: 15. Limes made from shells, etc. coquina, chalk, coral rock, etc. 16. Silica from the shells of plants, etc. diatomaceous earth, etc. 17. Carbon from plants peat, lignite, coal, etc. 18. Hydrocarbons from animals petroleum, asphalt, amber, etc. 19. Phosphates from animals guano, phosphate rock, etc.

Осыпь

Там, где выветривание очень активно, особенно на крутых горных склонах или у их подножия, накапливается масса рыхлых угловатых обломков. Этот материал называется осыпью — термин, который относится исключительно к физическим свойствам материала и вовсе не к его составу. Если выветривание продолжается, эти обломки будут и дальше распадаться на одну из мелкозернистых пород, которые вода может унести и отложить в другом месте. В осыпях наблюдается слабая слоистость или ее полное отсутствие. Если осыпь не уносится, а цементируется на месте своего образования, получающаяся масса называется брекчией, но это происходит не слишком часто.

Брекчия Табл. 58

Термин брекчия используется для охвата всех тех горных пород, которые состоят из угловатых обломков любого состава крупнее песка, сцементированных в сплошную массу любым цементирующим веществом. Здесь этот термин используется в своем широком значении по сравнению с тем, как он применялся для магматических пород.

Брекчии могут возникать в результате цементации осыпей, но чаще распад материала на угловатые обломки был обусловлен другими причинами, такими как дробливание вдоль плоскости разлома или движения, связанные с горообразованием. В таких случаях брекчия имеет ограниченное распространение, но может неоднократно встречаться в одной и той же местности. Известняк, который был раздроблен, а затем снова сцементирован, часто образует породу, хорошо поддающуюся полировке и используемую в ряде мест в качестве поделочного камня вместо мрамора; фактически в торговых кругах он часто идет под названием «мрамор». Брекчия, изображенная на Плате 58, представляет собой именно такой известняк.

Почва

На большей части земной поверхности имеется покров из обломков горных пород — продукта выветривания, часть которого является несортированной, а часть отсортирована водой или ветром. Все это называется почвой. Это вечно движущийся покров, образующийся в результате разрушения подстилающих горных пород, к которому местами примешаны слои обломков пород, принесенных издалека потоками. Некоторые почвы представляют собой обломки пород, которые были перенесены до самого океана и отложены на дне моря, а теперь оказались выше уровня моря из-за поднятия морского дна. Поскольку подстилающие породы различаются по составу и существуют участки с перенесенным материалом, очевидно, что состав почв должен варьировать от места к месту как по составу, так и по текстуре.

Почвы варьируют от самых тонких, состоящих главным образом из глины, до грубых, состоящих из песка, гравия или даже валунов. Глина, самый мелкозернистый вид почвы, состоит из частиц диаметром всего около ¹/₁₀₀₀ миллиметра, для создания веса в один грамм потребовалось бы 720 триллионов (720 000 миллиардов) таких частиц. Однако обычные почвы содержат около 2–5 миллионов частиц на грамм.

Средний удельный вес почвы с обычным количеством гумуса составляет от 2,55 до 2,75. Однако в данном случае удельный вес имеет меньшее значение, чем объемный вес. Кубический фут воды весит 62½ фунта, а почвы — от 75 до 80 фунтов, причем крайние значения составляют 30 фунтов для торфянистой почвы и 110 фунтов для известкового песка. Термины «тяжелый» и «легкий», используемые в сельском хозяйстве, не относятся к объемному весу, так как глина, которая фактически является относительно легкой (70–75 фунтов на кубический фут), классифицируется как «тяжелая» почва; в то время как песок, имеющий гораздо больший фактический вес, классифицируется как «легкая» почва. Эти термины в том виде, в каком они используются в сельском хозяйстве, относятся к легкости обработки почв и их проницаемости для корней растений.

Почву обычно делят на верхний слой более темного цвета, называемый пахотным слоем (или дерниной), и нижний слой более светлого цвета, называемый подпочвой. Присутствие гумуса, образующегося в результате разложения растительных и животных остатков, является фактором, который затемняет цвет и отличает пахотный слой; таким образом, этот слой представляет собой комплекс неорганических частиц горных пород плюс большее или меньшее количество гумуса, коллоидных соединений, бактерий, живых растений и животных. Подпочва состоит главным образом из частиц горных пород. Различия между этими двумя слоями стираются в засушливых почвах, а часто и в заболоченных районах.

Именно с этим слоем почвы работает вода каждого дождя и паводка, захватывая часть его и унося шаг за шагом к морю. Хотя количество перемещенного в любой отдельный день материала невелико, сумма всей переносимой почвы огромна, причем крупная река ежегодно переносит невероятные объемы. Например, Миссисипи ежегодно откладывает в Мексиканском заливе 476 900 000 метрических тонн (2204 фунта в метрической тонне), из которых около трети находится в растворенном состоянии. При такой скорости требуется от 7000 до 9000 лет, чтобы удалить слой толщиной в фут со всего водосборного бассейна. Это значительно медленнее, чем в случае некоторых других рек. В то время как с поверхности почвы происходит постоянный унос, она непрерывно возобновляется снизу за счет выветривающего действия воды, воздуха и температуры.

Гравий

Гравий представляет собой массу рыхлых обломков горных пород, окатанных водой и отложенных со слабой сортировкой или без нее, так что более крупные и более мелкие гальки и песок встречаются вместе. Это осадок, отложенный сравнительно быстротекущей водой во внутренних озерах или вдоль подверженных штормам морских берегов. Там, где бурный поток попадает в спокойную воду, например при впадении в озеро, он быстро сбрасывает свой крупный материал в виде гравия, обычно образуя таким образом дельту. Гравий также встречается в руслах рек, где по какой-либо причине скорость течения замедляется. Во время недавнего ледникового периода ледниковый щит принес огромные массы несортированного материала, который отложился в виде тилла или моренок. Большая часть его затем была подхвачена текучей водой и перемещена на большие или меньшие расстояния, так что по всей оледенелой территории севера и востока Соединенных Штатов имеется необычайно большое количество галечных отложений. Все гравии отложены водой и обычно более или менее отчетливо демонстрируют слоистую или пластовую структуру.

Размер составляющих гравий галек варьирует от крупных валунов до мелкого песка, причем мелкие гравии переходят в более крупный песок, а граница между гравием и песком проводится примерно по размеру горошины: более крупное является гравием, более мелкое — песком.

Гравий широко используется в качестве балласта для железных дорог и при строительстве шоссе из-за своей склонности хорошо уплотняться, в то время как твердая галька сопротивляется износу. Он также широко используется в бетонных работах, хорошо связываясь с цементом и позволяя увеличить его расход в три-пять раз.

Конгломерат Табл. 58

Конгломераты состоят из окатанной гальки и песка различных размеров, сцементированных в плотную горную породу. Галька может достигать размеров валунов, но вся она в разной степени окатана водой и перенесена на некоторое расстояние. Галька может быть одинакового состава или представлять собой разнообразие горных пород. Когда галька целиком или почти целиком относится к одному типу, получающийся конгломерат называется кварцевым конгломератом, известняковым конгломератом, гнейсовым конгломератом и т. д. Точно так же цементирующий материал различается по видам, причем кремнезем, кальцит и оксид железа являются наиболее распространенными. Цвет будет зависеть как от составляющей гальки, так и от цемента, причем иногда доминирует одно, а иногда другое. Существуют некоторые кварцевые и известняковые конгломераты, которые поддаются резке и полировке для создания очень красивого камня.

Конгломераты представляют собой сцементированные гравии и всегда указывают на водное происхождение, весьма часто на дельту древней реки или наступление моря на сушу; поэтому они приобрели важное значение для геологов при интерпретации прошлых событий.

Песок

Песок представляет собой массу мелких частиц горных пород размером от горошины до ¹/₅₀₀ дюйма в диаметре. Материал может представлять собой породу любого типа или смесь двух или более видов. Песок может быть результатом разрушения более древних пород в точке его нынешнего обнаружения, и в этом случае зерна имеют форму, которую они имели в исходной породе; но чаще песчаные зерна переносились на большие или меньшие расстояния и в процессе этого в разной степени окатывались.

Те пески, которые лежат там же, где они образовались, называются остаточными, и такой песок обычно состоит из смеси угловатых зерен — одних более твердых, других более мягких, таких как кварц, полевой шпат, слюда и роговая обманка, — перемешанных друг с другом. Там, где песок транспортировался, сохранились только более устойчивые минералы, такие как кварц, магнетит, касситерит и т. д., с которыми временами присутствуют более редкие минералы, такие как золото, платина, гранаты или топаз. Такие пески известны как золотоносные, топазоносные и т. д.

Пески из разных местностей сильно различаются. Реки собирают частицы горных пород и сортируют их в соответствии с размером, который вода, движущаяся с заданной скоростью, способна перенести. Когда вода замедляется, она сбрасывает все частицы крупнее тех, с которыми новый уровень скорости может справиться. Зерна песка из русла реки обычно более или менее угловаты. Чем дальше они переносятся, тем сильнее они ударяются друг о друга и окатываются; так что после того, как они попадают в море, а затем выбрасываются на пляжи, они оказываются хорошо окатанными, особенно более крупные зерна. Поскольку воздух менее вязкий, чем вода, песок, переносимый ветром, окатан еще сильнее; так что пустынные пески демонстрируют наиболее полную окатанность и даже отполированы, и это справедливо даже для более мелких зерен. Именно перевеянные ветром или пустынные пески так плавно пересыпаются в песочных часах. Между угловатыми остаточными песками и отполированными пустынными песками существуют, конечно, все промежуточные варианты. Ледниковые пески являются угловатыми или «острыми» почти до степени, характерной для остаточных песков; а пески озерных побережий занимают промежуточное положение между речными и морскими песками по степени окатанности.

Пески, состоящие из частиц извести (известковые пески), менее устойчивы к износу, чем кварцевые. В регионах с «мягкой» водой (свободной от извести) они долго не сохраняются, так как растворяются; но в известняковом регионе с «жесткой» водой (насыщенной известью) зерна растворяются не так быстро и могут накапливаться в пласты большой мощности, как во Флориде. Вдоль некоторых океанских берегов встречаются «зеленые пески», представляющие собой обычные кварцевые пески, смешанные с темно-зеленым минералом глауконитом, который представляет собой силикат калия и железа, образующийся на дне океана в результате воздействия разлагающихся остатков животных на железистые глины и калиевые силикаты, подобные полевому шпату. Это особенно характерно для некоторых песков вдоль побережья Нью-Джерси.

Местами, особенно в руслах рек, встречаются «зыбучие пески». Это отложения мелкого песка, смешанного со значительным количеством глины и насыщенного водой, так что он не выдерживает вес человека или животного. Многое из того, что идет под названием зыбучего песка, представляет собой жидкий ил, покрытый тонким слоем песка.

Песок используется для самых разных коммерческих целей и при этом получает различные торговые наименования; например, «стекольный песок» — это чистый, бесцветный или белый кварцевый песок, используемый в качестве одного из компонентов при производстве стекла. Он должен быть свободен от примесей, так как они окрашивают стекло, и большая часть песка, используемого для этой цели, представляет собой кварц, измельченный до состояния мелкого песка. «Формовочный песок» — это довольно мелкозернистый кварцевый песок с небольшой, но строго определенной примесью глины, который используется для изготовления форм для отливок в литейных цехах. «Полировальный песок» состоит из угловатых обломков кварца, обычно из речных русел или ледниковых отложений, либо даже из измельченного кварца, и используется для резки и полировки мрамора, для наждачной бумаги, а также для полировки дерева и более мягких камней. Существует множество других специальных применений, таких как строительство, балласт, фильтры, печи и т. д., в которых используется кварцевый песок, при необходимости просеиваемый для получения нужных размеров.

Песчаник

Когда песок любого рода сцементирован так, что образует плотную горную породу, он называется песчаником, который сильно варьирует в зависимости от размера, цвета и состава зерен, а также от вида и количества цемента. Когда размер зерен превышает размер горошины, песчаник переходит в конгломерат; когда он меньше ¹/₅₀₀ дюйма, особенно при смешивании с глиной, он переходит в сланцевую глину. Существуют все степени прочности, обусловленные количеством и видом цемента: от тех, которые имеют мало цемента или не имеют его вовсе, но являются компактными в результате давления вышележащих пород, до тех, в которых цемент заполнил все попоространство. В целом между песчаными зернами имеется значительное пространство, поэтому песчаник поглощает большое количество воды — до 25% своего объема. Во влажном климате с заморозками это делает многие песчаники непригодными для использования в качестве строительного камня, поскольку они склонны к шелушению или откалыванию, что видно на примере «коричневого камня», столь широко используемого в Нью-Йорке.

Песчаники обычно представляют собой слоистые горные породы, относительно легко поддающиеся разработке в карьерах, и большинство из них не настолько прочно сцементированы, чтобы их нельзя было легко обрабатывать или придавать им форму камнедобытчиком; поэтому определенные песчаники пользуются большой популярностью в качестве строительного камня или для отделки зданий, где они не слишком подвержены воздействию погодных условий.

Песчаник получает самые разные названия в зависимости от цемента.

Кремнистый песчаник цементируется кремнеземом и обычно очень тверд.

Известковистый песчаник цементируется известью и обычно довольно мягок.

Железистый песчаник цементируется одним из оксидов железа.

Глинистый песчаник скрепляется глинистыми примесями и обычно является как мягким, так и нежелательного цвета.

В зависимости от состава также выделяется ряд разновидностей.

Аркоз — это песчаник, состоящий из зерен кварца и полевого шпата, обычно происходящий от разрушения гранита и не перенесенный на большое расстояние.

Граувакка — это песчаник, состоящий из кварца, полевого шпата и некоторого другого минерала, например роговой обманки-авгита и т. д., также происходящий от разрушения гранитов и не перенесенный далеко.

Грит (крупнозернистый песчаник) — термин, применяемый к грубому песчанику, состоящему из угловатых обломков кварца и в значительной степени используемому для жерновов.

Плитняк — это тонкослоистый песчаник, часто содержащий слюду, который легко и равномерно раскалывается вдоль плоскостей напластования, так что его можно добывать в виде крупных плит. Он широко использовался для тротуаров до появления бетона.

Тесаный камень (фристаун) — это толстослоистый песчаник умеренной твердости, названный так потому, что он легко и одинаково хорошо обрабатывается во всех направлениях.

Глина

Глина — это термин, используемый для описания массы мелких частиц, наиболее заметным свойством которых является пластичность во влажном состоянии. Глины варьируют от масс чистого каолина до масс каолина и родственных минералов, смешанных с 60% примесей, которыми могут быть песок, известь, оксиды железа и т. д. Частицы тонкой глины имеют размер около ¹/₁₀₀₀ миллиметра в диаметре, в то время как примеси могут быть и обычно бывают более крупного размера, вплоть до размеров песчаных зерен.

Все глины имеют вторичное происхождение и являются результатом выветривания, особенно полевых шпатов, хотя глины могут также возникать в результате выветривания серпентинов, габбро и т. д. В некоторых случаях после выветривания полевого шпата или известняков глина может оставаться прямо там, где она образовалась, в виде остаточного отложения; однако, будучи столь мелкозернистой, она обычно переносится дождевой водой или ветром и отлагается где-нибудь в другом месте в виде осадочного пласта. Спокойные воды озера являются благоприятными местами для таких отложений, и многие глинистые пласты представляют собой бывшие озерные дна. Нечистые глины часто отлагаются на пойме вялотекущих рек. В пресной воде оседание глины происходит очень медленно и требует дней, а при высокой тонкости — недель, прежде чем вода полностью просветлеет. В соленой воде глина, однако, как бы коагулирует, частицы собираются в крошечные шарики, которые быстро оседают, так что вода вскоре становится прозрачной.