Базальт графитовый шлифованный. Фото Дикий камень

Дискретность (прерывистость, разделенность) в природу вносит человек, когда пытается упорядочить и определить словами окружающий его мир. Сама же природа различений этих не знает, поэтому в ней сама собой существует континуальность (перетекание, непрерывность). И горные породы в этом отношении — прекрасное подтверждение сказанного.

Давайте попробуем разобраться в том, что собой представляют основные группы горных пород, а после перейдем к отрядам, среди которых найдется и сам базальт, и его аналоги.

Базальт и гранит по происхождению: магматические, метаморфические, осадочные?

Первое, что следует прояснить — это то, что каждая горная порода дана нам в условно «готовом виде», и геологи устанавливают происхождение этой данности.

Малиновый кварцит. Фото Камелот178

Например: кварцит состоит из зерен кварца, но они возникли не из расплава, а из песка, который подвергся длительному воздействию давления и температуры. Поэтому по происхождению он является метаморфической горной породой, даже если происхождение самого кварца — магматическое. То есть, в происхождении породы отправной точкой является та, которая объясняет ее текущее состояние.

Разница между группами горных пород

Жизнь камня можно описать так: когда-то составляющие элементы находились в глубине в расплавленном состоянии, потом поднялись вверх (не обязательно на поверхность, но близко к ней), и там застыли, приобрели твердую форму. Таково происхождение магматических горных пород.

Гранит. Фото Камелот178

Потом эта твердая форма подверглась разрушительному действию воды и ветра на поверхности земли. Так образовались обломки и песок, которые при дальнейшем разрушении стали глинами. И это один из механизмов образования осадочных горных пород.

Многочисленные процессы перемещения и смешивания веществ — растворение, расплавление, механическое движение и др. — ведут к тому, что исходные магматические или осадочные горные породы не остаются в своем изначальном состоянии. Они меняются, преобразуются, порождая новую обширную группу — метаморфическую.

Метаморфические породы также подвергаются разрушению, порождая новые осадочные. Осадочные, попадая в условия, скажем, расплавления и смешения с идущей из глубины магмой, образуют новые смеси элементов, которые дадут жизнь новым магматическим породам.

И все это — крайне эскизно набросанная картина жизни камня, в которой мы не затронули ни важные частности, ни даже другие ветви развития событий — например, усвоение камня живыми организмами и извлечение его после их смерти, что ведет к образованию особого рода осадочных горных пород, вроде мела. (Еще сложнее ветвь, где образуется уголь и нефть.)

Фото серого базальта. Дикий камень

Но даже самый поверхностный взгляд на эту величественную картину позволяет понять то первое утверждение, с которого мы начали эту статью. Природа не пользуется весами, создавая смеси, составы их всегда «плавающие», различные для разных мест и обстоятельств.

Тем не менее, сходство условий дает сходные результаты. И, скажем, базальт в Сибири и базальт в Эфиопии имеют право называться одним именем. И это обстоятельство позволяет дать четкий ответ на вопрос: магматические, метаморфические или осадочные по происхождению тот же базальт и гранит?

Ну, собственно, ответ простой: они магматические, но и тут есть свои нюансы.

Гранит, базальт и пемза относятся к метаморфическим породам?

Ну вот спрашивать, относятся ли гранит, базальт и пемза к метаморфическим породам — это признак простого неведения.

Базальт колотый. Фото Теплоконтакт

Достаточно было бы посмотреть на условия образования гранита, базальта и пемзы, чтобы удостовериться в их магматическом происхождении. Но и оно бывает разным.

Разность между представителями магматической группы заключается не только в разнице состава, но еще и таких условий образования, как глубина и количество газового флюида в расплаве.

Геологи вводят обозначение «плутоническая» для магматической породы, сформированной на большой глубине, «эффузивная» (или «вулканическая») — для пород, которые застыли на поверхности земли, и «гипабиссальная» — для тех, кто оформился в середине между глубиной и поверхностью.

Гранит — плутоническая порода, базальт и пемза — эффузивные. Пемза — это вспененная газовыми флюидами лава, застывшая на поверхности, а потому не кристаллизовавшаяся, а ставшая вулканическим стеклом, то есть имеющая строение хаотическое, а не упорядоченное. При этом лавы могли быть кислыми или средними, и этот нюанс мы рассмотрим чуть ниже.

Базальт и гранит: разница, сходства и различия

Прежде чем приступить к объяснению того, чем гранит отличается от базальта, давайте разберем, чем кислая лава отличается от средней.

Само собой, что не нашлось еще формы жизни, способной на вкус попробовать кислотность лавы или магмы, однако именно этот критерий является важнейшим для того, какие минералы и породы из этой магмы получатся.

Камни базальта. Фото Камелот178

Кислотность магмы зависит от количества кремнезема (SiO2) в ней. Чем его больше, тем кислее расплав, чем меньше — тем он более основной. Посередине, как и следовало ожидать, находятся средние магмы.

Чем отличается гранит от базальта?

А как это влияет на камни? Ну, логично, что если заморозить воду, то будет та же по составу вода, только твердая, кристаллическая. Состав как был Н2О, так и останется. Следовательно, что мы имели в жидкой фазе магмы, то и будет в твердой, с разницей в размерах кристаллов и их связей между собой.

Так вот все сходства и различия гранита и базальта заключены в том, что они, с одной стороны, застывают из разных по количеству кремнезема магм — кислых у гранита и основных у базальта.

А, с другой стороны, разница гранита и базальта обусловлена еще и глубиной их образования — гранит формируется глубоко под землей, успевает раскристаллизоваться, а базальт формируется на поверхности, и часть его может застыть в форме вулканического стекла.

Очень примитивно это можно представить в виде такой картинки:

Итак, в чем конкретно проявляется разница между этими породами? Высокое содержание кремнезема в граните приводит к тому, что он кристаллизуется в виде зерен кварца. Помимо кварца в граните присутствуют зерна полевых шпатов и слюд. То, что порода образовывалась на глубине, имеет следствием величину кристаллов — они часто хорошо различимы глазу, что и дает ту самую пестроту гранита.

Базальт же выглядит куда более однородным. В нем мы не найдем прозрачных кристалликов кварца, равно как и светлых полевых шпатов. Обычно это пористая или массивная структура темного цвета — серого, черного, черно-зеленого. Сложен он в основном плагиоклазом и пироксенами.

Формирование базальта на поверхности обусловило то, что кристаллы в нем либо настолько мелкие, что видны только под микроскопом, либо их нет, потому что стекло тем и отличается от кристаллов, что не имеет упорядоченной кристаллической решетки, а часть базальта может быть вулканическим стеклом.

Условия образования гранита и базальта

Вероятно, есть смысл прояснить кратко, почему все происходит так, как происходит, почему, в частности, образуются кристаллы.

Если у кого-то есть личный опыт выращивания кристаллов, скажем, из раствора медного купороса или мочевины, то он в курсе, что дело это не столько хлопотное, сколько долгое. Хороший кристалл выращивается месяцами. И это при том, что речь идет о простейших случаях.

Гранит в виде брусчатки. Фото Камелот178

Теперь представьте себе, что аналогичный процесс идет в земных недрах. И важно, чтобы физические условия, влияющие на формирование кристаллов, были постоянными на протяжении длительных периодов времени.

Ну, на глубине, собственно, этому практически ничего и не мешает. А вот когда расплав оказывается на поверхности, скорость его остывания чрезмерно велика для того, чтобы в нем начала упорядочиваться кристаллическая структура.

Однако вот что интересно: при обширных излияниях лавы на дневную поверхность все же частично складываются благоприятные условия для того, чтобы сформировались те самые микроскопические кристаллики в ее толще. Поэтому базальт приобретает скрытокристаллическую или интерсертальную структуру (последняя означает, что часть минералов кристаллизуется, образуя микролиты и лейсты, а часть остается в виде стекла, причем кристаллы образуют своего рода клетки, внутренность которых заполняется стеклом).

Что крепче: гранит или базальт?

Следует понимать, что связь между двумя минералами в горной породе все-таки гораздо слабее, чем связь между атомами в решетке одного минерала (хотя и там есть различия в связях, которые обуславливают ту же совершенную спайность).

Из этого следует, что в горной породе, которая полностью раскристаллизована, причем кристаллы достаточно крупные, прочность будет ниже, чем в мелкокристаллической, а тем более — скрытокристаллической породе. Последние обладают большей однородностью, если так можно выразиться.

Скажем, финны не зря назвали один из видов гранита, который добывается на их землях, «рапакиви», что в переводе означает «гнилой камень». Разумеется, это не буквально, а попытка указать на то, что камень непрочный, легко рассыпается. Но посмотрите на красоту «рапакиви», сложенного крупными зернами минералов.

Фото Рапакиви. Источник Википедия

Конечно, не стоит полагать, что граниты непрочны только потому, что они раскристаллизованы. Широкое применение гранита говорит об обратном — о том, что это как раз прочный и надежный строительный материал.

С другой стороны, вулканическое стекло — это материал с куда меньшей прочностью, чем гранит. Но выше мы сказали, что базальт не состоит на 100% из вулканического стекла, оно присутствует в нем, к примеру, в окружении микролитов. Его может быть больше или меньше. Или вообще не быть. Хотя это было бы уже основанием называть камень не базальтом, а долеритом (долерит — порода гипабиссальная, но о глубине формирования породы судят по косвенным признакам, в частности — по ее структуре).

Так что на вопрос «что крепче: гранит или базальт?» мы вынуждены ответить уклончиво: смотря какой гранит и какой базальт вы сравниваете.

Аналоги базальта

Так как выше мы уже так или иначе упомянули долерит, габбро и риолит, то нам следует пояснить один важный факт.

Аналогами горной породы являются другие горные породы, которые представляют собой вещество того же самого состава, но затвердевшее на разных глубинах или на поверхности.

Долерит. Фото Огненный камень

Например, аналоги базальта (эффузивной породы) таковы: плутоническое габбро и гипабиссальный долерит. В сущности, все это можно называть каким-то одним именем, добавляя указание на глубину, но исторически сложилось так, что человечество знает эти породы под совершенно разными именами. Поэтому тут можно только запомнить: габбро, долерит и базальт — это одно и то же по составу, так же как гранит и риолит, но различаются они по степени раскристаллизованности.

Долерит и базальт

Тут уже не хочется сильно повторяться, долерит — это название породы, найденной в Новой Зеландии, оно долго никого особо не интересовало, пока не возникла необходимость различения диабазов и долеритов. В итоге решили, что неизмененные камни с кристаллизацией, указывающей на гипабиссальное происхождение, должны называться «долеритом», а измененные — «диабазом».

Габбро-диабаз. Фото Камелот178

Нас же в этой ситуации должно занимать только то, что широко известный габбро-диабаз — это чаще всего долерит.

Но в стране, где что угодно можно назвать как угодно, это вредная и ненужная информация. 🙂

Чем отличается габбро от базальтов

И все-таки мы продолжим. Габбро — это не только красивый и благородный черный камень для памятников, но еще и проверенный разными институтами прочный строительный материал, можно сказать, что лучший для дорожного строительства — в виде щебня или брусчатки.

Базальт колотый. Фото Теплоконтакт

И если кто-то назовет габбро «базальтом», он, конечно, не ошибется в плане состава, но ошибется в плане прочности и других свойств.

Чем отличается габбро от базальта? Вспоминаем: габбро формируется глубоко под землей, образует мелкие кристаллы, едва различимые глазу — все это свидетельствует о высокой прочности данного камня. Базальт мы описывали выше, и понятно, что это тоже хороший камень, но не равный габбро по прочности.

Базальт и представители других отрядов

Дацит, трахит, андезит и базальт

Выше мы рисовали примитивную схемку, в которой показывали взаимосвязь между количеством кремнезема и глубиной образования для четырех пород. В реальности количество кремнезема варьируется в куда более широких пределах.

Кроме того, вторым важнейшим фактором после кислотности является щелочность — это мера количественного присутствия в минералах породы химических соединений щелочных металлов — оксидов натрия и калия.

Скажем, магму делят по степени кислотности и попутно по степени щелочности на две шкалы с низким, средним и высоким содержанием того и другого фактора. Шкала кислотности позволяет поделить породы на отряды. А шкала щелочности — на подотряды.

Шкала первая, по «кремнеземистости».

Другими словами, у нас есть, к примеру, отряд основных пород. В нем выделяются подотряды «нормальный», «субщелочной» и «щелочной» по сумме присутствующих щелочей.

Так вот, базальты и переходные формы по щелочности располагаются в отряде основных (см. картинку из Википедии выше) магматических пород, занимая положение вулканических по происхождению и присутствуя во всех трех подотрядах.

Попробуем сделать это утверждение более наглядным:

 УЛЬТРАОСНОВНЫЕ  ОСНОВНЫЕ СРЕДНИЕ 
ПодотрядыСемействоПредставителиСемействоПредставителиСемействоПредставители
НормальныйПикритыПикробазальтыАндезибазальты
Пикрит;Основной пикробазальт;Андезибазальт
Ферропикрит;Высокотитанистый пикробазальт;
Низкотитанистый пикрит;Низкотитанистый пикробазальт;
Высокотитанистый пикрит;Ферропикробазальт
Ультраосновной пикритБазальтыБониниты
Магнезиальный базальт;Бонинит;
Оливиновый базальт;Марианит
Базальт;
Плагиобазальт;
Гиперстеновый базальт
Андезиты
Андезит;
Магнезиальный андезит;
Исландит;
Дациандезит
Умеренно-Умереннощелочные пикритыТрахибазальтыТрахиандезибазальты
щелочнойБиотитовый пикритМагнезиальный трахибазальт;Трахиандезибазальт;
Трахибазальт;Шошонит
Гавайит;
Муджиерит;
АбсарокитТрахиандезиты-латиты
Трахиандезит;
Банакит;
Латит;
Кварцевый латит
Трахиты
Трахит;
Кварцевый трахит
ЩелочнойЩелочные пикритыОсновные фоидитыЩелочные трахиты
Мелилитовый пикрит;Анальцимит;Щелочной трахит
Фельдшпатоидный пикритПолевошпатовый нефелинит;
Лейцитит
МелилититыМелилитит;Щелочные базальтыТефрифонолиты
РушаитТефрит;Нефелиновый тефрифонолит;
Лейцитовый тефрит;Лейцитовый тефрифонолит
Нефелиновый щелочной базальт;
Лейитовый щелочной базальт
Ультраосновные фоидитыОсновные фонолитыФонолиты
Меланефелинит;Нефелиновый фонотефрит;Фонолит;
Нефелинит;Лейцитовый фонотефритЛейцитовый фонолит
Мелаанальцимит;
Мелалейцитит;
Кальсилитит

Мы пометили основной отряд, который также называется базальтоидами (или базитами), в который входят и, собственно, сами базальты, и отличные от них по количеству щелочей семейства.

Что касается андезита, то вы и сами можете увидеть, что эта порода совпадает с базальтом по количеству щелочей, но отличается от нее количеством кремнезема. И относится андезит к отряду средних.

С помощью нашей таблицы довольно легко сориентироваться, в чем состоит разница и сходство любых упомянутых в ней пород. Мы намеренно дали расширенную версию, включающую сразу три отряда, чтобы было больше возможностей для сравнения. Однако отрядов ровно в два раза больше, и половину мы не вписали в таблицу, которая иначе разрослась бы чрезмерно.

Базальт андезитовый полированный. Фото Дикий камень

Очевидно, что природе нет дела до наших классификаций, и она спокойно дает существование промежуточным формам, которые хорошо описываются выражением «и не два, и не полтора».

Более того, на практике с помощью только макроскопического исследования отличить андезит от базальта, трахита или дацита вообще не представляется возможным.

Имейте в виду: базальт — одна из самых распространенных горных пород не только на нашей планете, это вовсе не драгоценный и даже не полудрагоценный камень!
Не удивляйтесь тому, что в таблице вы не встретили дацита — он принадлежит отряду кислых пород, но по щелочности соответствует базальту и андезиту.

Давайте сравним минеральный и химический состав андезита и базальта:

 АндезитБазальт
Химсостав SiO2 56-64 %SiO2 47-52%
TiO2 0,5-0,7 %TiO2 1-2,5%
Al2O3 16-21 %Al2O3 14-18%
Fe2O3 3-4 %Fe2O3 2-5%
FeO 3-5 %FeO 6-10%
MgO 3-4 %MgO 5-7%
CaO 6-7 %CaO 6-12%
Na2O 2-4 %Na2O 1,5-3%
K2O 1-2 %K2O 0,1-1,5%
MnO 0,1-0,2%
P2O5 0,2-0,5%
Минеральный состав*ПлагиоклазКальциевый плагиоклаз
Полевой шпатКлинопироксен
Роговая обманкаМагнетит
БиотитОливин (редко)
Ортопироксен (редко)
Роговая обманка (редко)

* На самом деле минеральный состав можно было бы и расширить, либо же сузить, мы пошли срединным путем, полагая, что, если кому-то нужен более полный расклад по тому же базальту, он найдет его в другой нашей статье.

Что касается трахита, то, хоть его и можно визуально спутать с базальтом, он все же принадлежит и другому отряду, и другому подотряду, то есть в нем и кремнезема больше, и щелочных оксидов. Но обратите внимание на то, что в отряде базальтоидов есть трахибазальты, которые отличаются от базальтов только повышенным содержанием калия.

Где купить

Продажей базальта и других горных пород в различных видах  и формах занимаются предприятия, представленные здесь.