Горные породы Южного Урала, естеств. минеральные агрегаты определ. состава и строения, сформировавшиеся в результате геологических процессов, происходивших на территории региона, и залегающие в земной коре в виде самостоят. тел. Изучением Г. п. с точки зрения их минерального и хим. состава, геол. особенностей занимается петрография. Г. п. подразделяются преим. по способу их образования — генезису — на 3 гл. группы: магматичические (магматиты), осадочные и метаморфические (метаморфиты). Все они широко распространены на территории Челябинской обл.
Магматические (изверж.) породы образуются в результате затвердевания магмы на поверхности или в глубинах земной коры. Подразделяются на глубинные (интрузивные) и поверхностные (эффузивные, или эффузивы). По уровню содержания SiO2 делятся на 4 группы — ультраосновные, основные, ср. и кислые. К ультраосновным (или ультрабазитам) относятся глубинные породы, состоящие целиком из темноцветных минералов и характеризующиеся низким содержанием SiO2 (менее 45%): гарцбургиты, горнблендиты, дуниты, лерцолиты, оливиниты, пироксениты. Все эти породы обычно неравномерно-, ср.- и крупнозернистые, темно-зеленого, почти черного цвета. Пироксениты и горнблендиты часто содержат довольно большое кол-во магнетита и поэтому обладают сильными магнитными свойствами. Ультраосновные породы слагают тела, приуроч. к глубинным разломам в земной коре, и широко распространены на территории Челябинской обл. К группе основных магматич. относятся породы, состоящие из основных плагиоклазов и темноцветных минералов (SiO2 — 45...52%). Глубинные породы — габбро — в зависимости от состава темноцветных минералов делятся на норм. габбро, оливиновые габбро, троктолиты, нориты, амфиболовые габбро и др. Поверхностные аналоги габбро — базальты — представляют собой слабораскристаллиз. темные породы без видимых кристаллов или с вкрапленниками кристаллов плагиоклаза и пироксена, а также жильные породы — диабазы. К группе ср. магматитов относятся диориты, реже — порфировидные породы, содержащие 53—65% SiO2 и состоящие из ср. плагиоклазов и темноцветных минералов (в осн. роговой обманки). Иногда в них присутствует пироксен или биотит, акцессорные (составляющие ничтожную часть породы) минералы — апатит и магнетит. Поверхностными аналогами диоритов являются андезит-базальты и андезиты с вкраплениями плагиоклаза и роговой обманки, реже — пироксена. Меланократовые (состоящие преим. из темноокраш. минералов) гипабиссальные (залегающие на небольших глубинах) и жильные породы, относящиеся к группе диорит-андезитов, довольно широко распространены в Челябинской обл. Это микродиориты, кварцевые микродиориты, диорит-порфириты и кварцевые диорит-порфириты, имеющие такой же состав, что и диориты, и кварцевые диориты. К типичным лампрофирам группы диорит-андезитов относятся керсантиты и спессартиты. Они приурочены к массивам гранитоидов или встречаются в виде самостоят. даек и отличаются от соответствующих магматич. пород, с к-рыми находятся в генетич. связи, резко повыш. содержанием цветных минералов — обычно не менее 30% (керсантиты — 35% биотита, спессартиты — 40% роговой обманки). К кислым магматитам относятся обычно лейкократовые породы (SiO2 более 10%), состоящие из кварца (25—30%), кислого плагиоклаза (10—20%), калиевого полевого шпата (30—40%) и небольшого кол-ва темноцветных минералов — слюд (10—15%). Интрузивные породы — граниты. Граниты, гл. составной частью к-рых является калиевый полевой шпат, называются калиевыми гранитами, плагиоклазы — плагиогранитами. В зависимости от состава темноцветных минералов граниты делятся на биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, амфибол-биотитовые. Граниты, содержащие менее 5% темноцветных минералов, называются аляскитовыми. Жильные мелкозернистые граниты называются аплитами, неравномерно зернистые, обычно гигантозернистые — пегматитами, а в случае прорастания зерен полевого шпата клиновидными образованиями кварца — письм. гранитами. Поверхностные аналоги гранитов, представляющие собой стекловатые лавы, называются обсидианами, а с раскристаллизов. стеклом — липаритами, липарито-дацитами. При снижении кол-ва кварца, появлении более осн. плагиоклаза или увеличении содержания темноцветных минералов граниты постепенно переходят в гранодиориты. Породы, относящиеся к группе кислых магматитов, широко распространены в центральной части Челябинской области, от сев. до юж. ее границ. Они слагают крупные интрузивные массивы Гл. гранитного пояса Урала. Группа щелочных пород имеет огранич. распространение, по содержанию SiO2 соответствует группе ср. пород. Это бескварцевые породы, состоящие гл. обр. из щелочных полевых шпатов (иногда вместе с плагиоклазом) и небольшого кол-ва темно-цветных минералов. Характерные признаки — отсутствие кварца, розоватый оттенок (в случае преобладания ортоклаза) и наличие кристаллов щелочных роговых обманок или пироксенов. Равномерно зернистые или порфировидные глубинные породы — сиениты — отличаются от гранитов более высоким содержанием темноцветных минералов (до 15—20%) и большим их разнообразием (одноврем. может присутствовать до 3—4 цветных минералов). Иногда в сиенитах образуется нефелин (нефелиновые сиениты). Такие породы распространены в долине р. Миасс, в Ильменском гос. заповеднике и называются миаскитами. Поверхностные аналоги сиенитов — трахиты — как правило, лейкократовые породы. Содержат кристаллы щелочного полевого шпата и редко — цветных минералов.
Осадочные породы образуются в результате отложения исходного мат-ла или раствор. горных пород, как на суше, так и в море, и залегают слоями. В рыхлом, несцементир. состоянии такие отложения называют осадками. Делятся на 3 группы: обломочные, образующиеся в результате физ. разрушения материнских пород и накопления их обломков; пирокластич.— продукты раздробления горячей лавы в результате вулканич. извержений; хемогенно-биогенные, выпавшие из растворов хим. путем или при участии живых организмов. Обломочные породы по гранулометрич. составу (размеру обломков) делятся на грубообломочные (глыбовые), крупнообломочные (псефитовые), мелкообломочные (псаммитовые) и тонкообломочные (пелитовые). Такое же деление по размеру обломков имеют и пирокластич. породы — туфы. Важным для таких пород является веществ. состав обломков и цемента. Так, конгломераты, гравелиты и песчаники могут состоять из обломков различных горных пород (амфиболитов, гнейсов, гранитов, известняка, кварца и т. д.), сцементир. мелкообломочным, глинистым или карбонатным мат-лом (в этом случае они называются полимиктовыми). В пирокластич. породах — продуктах вулканич. взрывов — обломки часто остроугольные; округлую форму (бомбы, лапилли) приобретают в результате быстрого остывания выброш. в воздух капель или небольших порций жидкой лавы. Хемогенно-биогенные породы классифицируются в соответствии с их хим. составом: карбонатные породы — известняки (CaCO3), доломиты (CaMgCO3); эвапориты — гипс (CaSO4∙2H2O), ангидрит (CaSO4); кремнистые породы — яшмы, радиоляриты (SiO2); глиноземистые породы — аллиты (свободные гидраты глинозема), сиалиты (гл. обр. из водных алюмосиликатов) и т. д.
Метаморфические горные породы. образуются в земной коре в результате преобразования первичных осадочных и магматич. горных пород под воздействием темп-ры и давления. Различают 2 осн. типа метаморфизма: контактовый и регион. При контактовом метаморфизме в результате внедрения интрузивных тел под действием высоких темп-р вмещающие породы перекристаллизовываются. Процесс протекает как изохимически (без изменения хим. состава), так и аллохимически (с существ. изменением хим. состава). В первом случае из известняков образуются мраморы, а во втором — скарны. По алюмосиликатным породам чаще образуются контактовые роговики — плотные тонкозернистые породы. Контактовому метаморфизму подвержены обычно небольшие массы горных пород, непосредственно примыкающие к зоне контакта с интрузией. При регион. метаморфизме под действием высокой темп-ры и давления преобразованию подвергаются огромные массы первичных пород; в результате одноврем. образуются неск. новых минералов без изменения в целом хим. состава исходных пород. Темп-ра и давление нарастают с увеличением глубины. В зависимости от величины темп-ры и давления различают след. осн. фации (обстановки, условия) метаморфизма: зеленосланцевую, амфиболитовую и гранулитовую. Породы зеленосланцевой фации, получившие за свой цвет общее назв.— зеленые сланцы, характеризуются тонколистоватой текстурой. Осн. породообразующими минералами для них являются: актинолит, альбит, кварц, серицит, хлорит, эпидот. Характерные породообразующие минералы амфиболитовой фации — биотит, гранат, калиевый полевой шпат, кварц, мусковит, плагиоклаз, роговая обманка. В амфиболитовой фации по кварцсодержащим породам образуются гнейсы, по осн. магматич. породам — амфиболиты. Породы гранулитовой фации — гранулиты — являются наиболее высокотемпературными среди метаморфич. пород. Они представляют собой мелкозернистые породы сланцеватой или гнейсовидной текстуры, состоящие преим. из плагиоклаза, калиевого полевого шпата, кварца, граната, иногда с небольшим кол-вом кианита, шпинели, роговой обманки, пироксена.
В геологическом строении терр. Челябинской обл., кроме общераспростран., участвуют горные породы, к-рые встречаются очень редко или выделены впервые. К ним относятся: атачит, гумбеит, карбонатит, кыштымит, лампроит, лемезит, миаскит, эклогит. Атачит (назван по г. Атач близ Магнитогорска) — метасоматич. горная порода, образовавшаяся в результате изменения пневматолитовыми процессами (с участием газов) верх. части порфировой интрузии. Порода содержит калиевые полевые шпаты (ортоклаз и др.), часто кварц, иногда апатит, магнетит, плагиоклаз, слюду, турмалин, реже андалузит, лейкоксен, роговую обманку, хлорит и эпидот. Кыштымит (назван по г. Кыштыму) — метасоматич. порода, образовавшаяся подобно пегматитам в результате взаимодействия ультраосновных пород с лейкократовыми жильными породами. Это кристаллич. Г. п., состоящая из осн. плагиоклаза (ок. 38%), корунда (ок. 47%), биотита с небольшим кол-вом зеленой шпинели. Миаскит (по р. Миасс) — разновидность нефелинового сиенита, в к-ром примерно 30—40% калиевого полевого шпата, столько же альбита, ок. 20% нефелина и 5—10% биотита. А. Н. Заварицкий выделял роговообманковый миаскит, к-рый отличается от норм. тем, что биотит в нем заменен щелочной роговой обманкой. Карбонатит — эндогенная несиликатная порода, слож. более чем на 50% кальцитом, доломитом, анкеритом и др. Помимо карбонатов в нем могут присутствовать амфибол, апатит, магнетит, пироксен, титанит, флогопит, щелочной полевой шпат; редкометалльные минералы: бадделеит, бастнезит, пирохлор, циркон. Специфич. особенностью карбонатитов является их частое обогащение редкими и рассеянными элементами: ниобием, танталом, цирконием, редкими землями. Эклогит — глубинная, зернистая, иногда слабосланцеватая порода, состоящая преим. из граната и пироксена (омфацита). В качестве второстеп. и акцессорных минералов иногда присутствуют амфибол, кианит, корунд, оливин, рутил, сфен, цоизит и др. Породы слагают отд. линзы, прослои, тела среди метаморфич. пород. Разновидности эклогита: кианитовый, корундовый, оливиновый, плагиоклазовый, рутиловый, энстатитовый. Они широко распространены на территории Верхнеуфалейского, Карабашского, Кыштымского гор. округов. Гумбеиты (по р. Гумбейке) — алюмосиликатные породы, подвергшиеся низкотемпературному околожильному метасоматозу и содержащие ортоклаз, анкерит и др. минералы. Примесями являются кварц, пирит, рутил. Израндит (по р. Изранде, притоку р. Кусы) — разновидность плагиоклазового перидотита. Впервые породы выделены Л. Н. Овчинниковым на г. Карандаш к северо-востоку от пос. Александровка Кусинского района. Лемезит (по р. Лемезе) — строматолитовый известняк с высокими декоративными свойствами. Породы обладают низкой твердостью и хорошей полируемостью. Открыты в 1995 в Катав-Ивановском районе группой юных геологов саткинского Дома детского творчества (рук. В. И. Юровский). Лампроиты — глубинные щелочно-ультраосн. горные породы, впервые обнаруж. на Урале в карьере М. Куйбас скарново-магнетитового железорудного месторожд. Это массивные темно-зеленые, до черных, слюдистые породы. Вкраплениями в породе являются оливин, флогопит, реже — псевдолейцит, диопсид. Акцессорные минералы — апатит, гранат, ильменит, сульфиды, сфен, титаномагнетит, хромшпинелид. По процентному соотношению гл. породообразующих минералов на Южном Урале выделяются 3 разновидности лампроитов: оливин-флогопитовые, диопсид-санидин-флогопитовые, лейцит-диопсид-флогопитовые. В значительной степени породы серпентинированы, хлоритизированы и карбонатизированы. Лампроиты имеют мезозойский (триасовый) возраст.
