Горные кенгуру
Го'рные кенгуру'(Petrogale), род млекопитающих семейства кенгуровых. Длина тела 50-80 см, длина хвоста 40-70 см, взрослые животные весят от 3 до 9 кг. Г. к. окрашены в песчаные тона: основной цвет верха - серовато-коричневый, низа - бледно-жёлтый или белый, концы лап, морды и хвоста темнее. 2 вида: P. penicillata и P. xanthopus, отличающиеся по окраске. Встречаются по всей Австралии и на мелких прилежащих островах. Живут в горах и каменистых пустынях. Быстро бегают, хорошо прыгают (до 4 мв длину), ловко взбираются по скалам. Питаются растительной пищей. В засушливый период долгое время могут обходиться без воды (довольствуясь влагой, поступающей с пищей). Размножаются раз в год. Численность невелика.
Горные климаты
Го'рные кли'маты,климатические условия в горных местностях. Главной причиной климатических отличий гор от соседних равнин является увеличение высоты над уровнем моря. Кроме того, важные особенности Г. к. создаются рельефом местности (степенью расчленения, относительной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов, шириной и ориентировкой долин и др.), а также ледниками и фирновыми полями.
Можно различать собственно горный климат на высотах менее 3000-4000 ми высокогорный климат на более высоких уровнях. Горный климат существенно отличается от климатических условий в свободной атмосфере над равниной на тех же высотах; климатические условия на обширных высоких плато также отличаются от условий в долинах, на горных склонах или на отдельных пиках. Вследствие того что атмосферное давление, температура и влажность воздуха и др. его свойства меняются с высотой очень сильно, в горах наблюдаются лежащие один над другим климатические пояса. Это влечёт за собой и высотную поясность ландшафтов в целом.
С высотой атмосферное давление и плотность воздуха убывают; ещё быстрее уменьшается содержание водяного пара и пыли. Это увеличивает прозрачность воздуха для солнечной радиации в горных местностях. Интенсивность прямой солнечной радиации в горах по сравнению с равнинами повышается (а рассеянной радиации, наоборот, понижается). Вследствие этого освещённость увеличивается, особенно на снежных полях, а небо получает более густую синюю окраску. Эффективное излучение земной поверхности в горах также возрастает.
Температура воздуха в тропосфере падает с высотой. В горах она также зависит от высоты местности и ниже, чем на низменностях. Кроме того, она зависит и от экспозиции склонов: на южных склонах, где приток радиации больше, температура выше, чем на северных. Горные хребты, особенно расположенные в широтном направлении, являются поэтому важными климатическими границами (Гималаи, Кавказ). На больших высотах в горах на температурный режим влияет также наличие ледников и фирновых полей.
Во внутренних частях горных массивов ночью и зимой может происходить застой выхоложенного воздуха, что приводит к частому образованию в горах температурных инверсий (повышений температуры с высотой). Суточный ход температуры воздуха на отдельных вершинах уменьшен, приближаясь к условиям в свободной атмосфере; но в долинах и на плато он может быть весьма значительным (например, в Тибете и на Памире). Годовой ход температуры соответствует условиям на равнине в данной широтной зоне. Его амплитуда велика в средних и высоких, но мала в низких широтах.
Осадки в горах увеличиваются с высотой, однако лишь до некоторого уровня, в разных случаях различного. Это увеличение меняется в зависимости от экспозиции склонов. Наибольшие осадки наблюдаются на склонах, обращенных к преобладающим ветрам, особенно если воздушные массы, переносимые последними, обладают большим влагосодержанием (например, на западе Тянь-Шаня и Памира). На подветренных склонах, наоборот, наблюдаются фёны , а также бора . В горах создаются местные циркуляции воздуха, так называемые горно-долинные ветры; над ледниками - также ледниковые ветры.
Г. к. во многих случаях обладают благотворным физиологическим действием (горные курорты). Особое значение имеют умеренная разрежённость и чистота горного воздуха, увеличенная солнечная, в том числе ультрафиолетовая, радиация, прохлада. Наряду с этим фёны, увеличение осадков и др. особенности Г. к. могут иметь и отрицательное значение для организма человека. Выше 3000 мобычно начинаются проявления высотной болезни ; интенсивность солнечной радиации здесь слишком велика, температура и давление воздуха низки, а осадки малы. Поэтому жизнь в условиях высокогорного климата часто требует длительной акклиматизации. Интересно, однако, отметить, что многие города Боливии и Перу расположены на высоте до 3800 м. Поселения и земледелие распространяются в горах до высоты 4000-5000 м.
Лит.:Берг Л. С., Основы климатологии, 2 изд., М., 1938.
С. П. Хромов.
Горные конгрессы
Го'рные конгре'ссымеждународные, проводятся с 1958. Первый конгресс организован по инициативе Государственного горного совета Польской Народной Республики и Комитета по углю Европейской комиссии ООН. К 1970 состоялось 6 Г. к. (см. табл.).
Горные конгрессы международные
| Конгресс | Место проведения | Дата проведения | Тема (девиз) | Число стран-участниц | Число участников | Число докладов |
| 1-й | Польша, Варшава | cентябрь 1958 | Строительство шахт и карьеров | 15 | 700 | 72 |
| 2-й | ЧехословакияПрага | май 1961 | Рентабельность работы горных предприятий | 17 | 700 | 50 |
| 3-й | Австрия, Зальцбург | сентябрь 1963 | Наука и техника в борьбе за безопасность труда | 22 | 900 | 43 |
| 4-й | Великобритания, Лондон | июль 1965 | Системы разработок угольных и рудных месторождений, проектирование горнодобывающих предприятий, планирование горных работ | 42 | 1500 | 42 |
| 5-й | СССР, Москва | июль 1967 | Технический прогресс в горной промышленности | 44 | 1800 | 55 |
| 6-й | Испания, Мадрид | июнь 1970 | Наука на службе горного дела | 48 | 1600 | 88 |
Место проведения очередного Г. к. определяется Международным оргкомитетом. Начиная с 4-го при Г. к. организуются Международные выставки горного оборудования. Наиболее представительной была выставка при 5-м Г. к. («Интергормаш-67»). 7-й Г. к. решено провести в 1972 в Румынии под девизом «Экономика, оптимизация и организация горного производства», 8-й - в 1974 в Перу под девизом «Перспективы и прогнозирование развития горной промышленности».
Б. Е. Казаков.
Горные полёвки
Го'рные полёвки(Alticola), род млекопитающих семейства хомякообразных отряда грызунов. Длина тела от 80 до 140 мм, весят 37-49 г. Цвет шерсти сверху от серебристо-серого до коричневого и красноватого, снизу - белый или палево-белый. У северных форм (горная сибирская полёвка) хорошо выражена сезонная смена окраски меха. 5 видов. Распространены в горных районах Центральной и Северо-Восточной Азии. В СССР - 3 вида: высокогорная сибирская полёвка (A. macrotis), горная серебристая полёвка (A. roylei) и плоскочерепная полёвка (А. strelzovi). Г. п. придерживаются каменистых участков на высоте от 500 до 6000 м. Могут быть активны круглые сутки. Живут в одиночку в пустотах и щелях среди скал и камней; только плоскочерепная полёвка образует небольшие колонии. Размножаются 1-3 раза в год, в помёте 5-11 детёнышей. Некоторые являются носителями возбудителей трансмиссивных заболеваний, в том числе чумы.
Лит.:Огнев С. И., Звери СССР и прилежащих стран, т. 7, М. - Л. ,1950; Млекопитающие фауны СССР, ч. 1, М. - Л., 1963.
О. Л. Россолимо.
Горные породы
Го'рные поро'ды,природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Термин «Г. п.» впервые в современном смысле употребил (1798) русский минералог и химик В. М. Севергин.
Г. п. представляют собой механические сочетания разных по составу минералов, в том числе и жидких. Процентное содержание минералов в Г. п. определяет её минеральный состав. Форма, размеры, взаимное расположение и ориентация минеральных зёрен или частиц Г. п. обусловливают её структуру и текстуру.
По происхождению Г. п. делятся на три группы: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические Г. п. слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных пород, однако последние занимают 75% площади земной поверхности.
Магматические горные породы образуются в результате застывания магмы. В глубоких частях земной коры магма охлаждается медленно, хорошо раскристаллизовывается, и из неё формируются кристаллические зернистые породы, называемые интрузивными (граниты, сиениты, диориты и др.). Эти породы залегают в земной коре в виде батолитов, штоков, лакколитов и др. тел. Магма, излившаяся на земную поверхность в виде лавы вулканов, остывает быстро (часть её может не раскристаллизоваться, а затвердеть в виде вулканического стекла), образуя эффузивные, или излившиеся, Г. п. (базальты, андезиты, липариты и др.), а также вулканические туфы, представляющие собой сцементированные твёрдые продукты вулканических извержений (пепел, лапилли, вулканические бомбы и др.). Эффузивные породы часто залегают в виде лавовых потоков и покровов. Главными породообразующими минералами магматических Г. п. являются алюмосиликаты и силикаты (полевые шпаты, кварц, слюда и др.).
Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) - грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы - дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы - продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных пластов.
Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических Г. п. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы, а также воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактный метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма - высокие температуры и давления. Для регионально метаморфизованных Г. п. характерны сланцеватость, наличие ряда специфических минералов (кордиерит, андалузит, кианит и др.), а также структуры, иногда сохраняющие следы структур исходных пород (так называемые реликтовые структуры). Типичными метаморфическими Г. п. являются разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны, гнейсы, амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе Г. п. резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах.
Химический состав магматических Г. п., сложенных главным образом силикатными минералами, характеризуется большим богатством кремнёвой кислоты. По содержанию SiO 2магматические Г. п. делятся на кислые (свыше 65%), средние (55-65%) и основные (менее 55%). Кроме того, выделяются более редкие, очень богатые SiO 2, ультракислые породы (некоторые аплиты) и ультраосновные, содержащие менее 45% SiO 2и очень много окиси магния. Породы, богатые щелочными металлами, выделяют под названием щелочных. Породы, различающиеся по содержанию главных элементов, отличаются и по содержанию элементов-примесей. Так, к кислым породам приурочены повышенные концентрации Be, W, Sn, Pb, Zn, Cu, Au и др., а к основным - Ni, Cr, Pt. К щелочным породам часто приурочены большие концентрации фосфора. Помимо общей распространённости различных элементов, наблюдается специфическая приуроченность отдельных элементов и рудных месторождений к породам какого-либо региона (так называемая металлогеническая специфика интрузивов). Химический состав осадочных Г. п. отличается от пород магматических гораздо большей дифференцированностью, широким диапазоном колебаний в содержании породообразующих компонентов [напр., SiO 2изменяется от 0 (соли) до 100% (чистые кварцевые пески), CaO - от долей процента (чистые каолиновые глины) до 56% (известняки) и т. п.] повышенным содержанием воды, углекислоты, органического углерода, «избыточных летучих» (S, Cl, В и др.), а также высокими отношениями окисного железа к закисному. Метаморфические Г. п. по составу близки к материнским осадочным или магматическим, хотя в них, в процессе перекристаллизации или метасоматоза, могут концентрироваться многие рудные элементы, создавая рудные месторождения.
Как физическое тело Г. п. характеризуется группой базисных свойств, в которую входят плотностные, упругие, прочностные, тепловые, электрические и магнитные свойства. Ниже приведены наиболее вероятные пределы изменения базисных свойств Г. п.:
Пористость до 60%
Плотность 800-8000 кг/м 3
Модуль Юнга 10-200 Гн/м 2
Коэффициент Пуассона 0,07-0,38
Предел прочности на сжатие до 500 Мн/м 2
Предел прочности на растяжение до 20 Мн/м 2
Удельная теплопроводность 0,1-10 вт/( м•К)
Коэффициент линейного расширения 1Ч10 -6¾9Ч10 -51/°C
Удельное электрическое сопротивление 10 -3-10 14 омЧ м
Относительная диэлектрическая проницаемость 2-30
Относительная магнитная проницаемость 0,9998-4
Свойства Г. п. обусловлены их минеральным составом и строением, а также внешними условиями. Важными параметрами, определяющими свойства Г. п., являются её пористость и трещиноватость. Поры могут быть частично заполнены жидкостью, поэтому свойства Г. п. зависят одновременно от свойств твёрдой, газообразной и жидкой фаз и их взаимного соотношения. Пористость и трещиноватость особенно важны при оценке Г. п. как коллекторов нефти и воды, а также скорости их притекания к источнику, буровой скважине и т. д. Ею же определяются влаго- и газоёмкость Г. п. и их водо- и газопроницаемость. В магматических Г. п. количество газовых пустот может достигать 60-80% (пемзы и пемзовые туфы). В осадочных Г. п. поры создаются в момент осадкообразования (межзерновые поры) и могут закрываться или сохраняться при цементации. Большое количество пор возникает при накоплении пористых зёрен (раковины радиолярий и диатомовых). Метаморфические Г. п. обычно бедны порами и имеют только трещины, вызываемые охлаждением Г. п.
С пористостью и минеральным составом тесно связана плотность Г. п., которая в породах, лишённых пористости, определяется слагающими их минералами. Рудные минералы имеют высокую плотность (до 5000 кг/м 3у пирита и 7570 кг/м 3у галенита); меньшая плотность характерна для минералов осадочных пород (например, каменная соль имеет плотность 2100 кг/м 3) .Плотность Г. п. из-за пористости может сильно отличаться от плотности слагающих её минералов. Так, пемзовые туфы Армении имеют плотность около 800-900 кг/м 3, граниты, мраморы, плотные известняки и песчаники - около 2600 кг/м 3. Плотность Г. п. легко рассчитывается по минеральному составу и пористости; возможны и очень полезны обратные расчёты.
Такие свойства Г. п., как теплоёмкость, коэффициент объёмного теплового расширения и др. определяются в первую очередь минеральным составом, прочностные же и упругие свойства Г. п., их теплопроводность и электропроводность зависят главным образом от строения пород и особенно сил связей между зёрнами. Так, наличие преимущественной ориентировки зёрен приводит к анизотропии свойств. В создании анизотропии свойств может участвовать также ориентированная трещиноватость.
Свойства Г. п., определённые вдоль и поперёк слоистости или прожилковатости, как правило, отличаются друг от друга. При этом модуль Юнга, предел прочности на растяжение, теплопроводность, электрическая проводимость, диэлектрическая и магнитная проницаемости больше вдоль слоистости, а предел прочности на сжатие - поперёк слоистости. У мелкозернистых Г. п. прочностные свойства выше, а у крупнозернистых ниже. Особенно высокие значения предела прочности на сжатие имеют мелкозернистые породы с волокнистым строением (например, нефрит до 500 Мн/м 2). Низкий предел прочности на сжатие имеют многие осадочные породы (каменная соль, гипс и др.). Упругие свойства пород определяют их акустические (скорость распространения, коэффициент преломления, отражения и поглощения упругих волн) и электромагнитные свойства (соответственно скорости распространения, коэффициент поглощения, отражения и преломления электромагнитных волн). Г. п., как правило, плохие проводники тепла, причём с повышением пористости их теплопроводность ухудшается. Большей теплопроводностью обладают породы, содержащие полупроводники, - графит, железные и полиметаллические руды и т. д. По электропроводности большинство Г. п. относится к диэлектрикам и полупроводникам. Магнитные свойства Г. п. в первую очередь определяются присутствующими в них ферромагнитными минералами (магнетит, титаномагнетит, гематит, пирротин).
Свойства Г. п. зависят также от воздействия механического. (давление), теплового (температура), электрического, магнитного, радиационного (напряжённости) и вещественного (насыщенность жидкостями, газами и т. д.) полей. При насыщении скальных пород водой увеличиваются упругие параметры, теплопроводность, теплоёмкость, электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость; при насыщении водой легко растворимых минералов (галоидные соединения), а также глинистых пород их упругие и прочностные показатели уменьшаются. Изменение свойств пород под воздействием давления вызвано уплотнением пород, смятием пор, увеличением площади контакта зёрен. С увеличением давления обычно возрастают электропроводность, теплопроводность, прочность и т. д. Повышение температуры снижает упругие и прочностные и усиливает пластические характеристики пород, уменьшает теплопроводность, увеличивает теплоёмкость, электропроводность и диэлектрическую проницаемость. Появление внутренних термонапряжений за счёт различного теплового расширения отдельных минералов приводит к возрастанию или к уменьшению упругих и прочностных свойств пород в зависимости от направления результирующих напряжений. Перестройка кристаллической решётки минералов от нагрева (полиморфные превращения и др.) вызывает аномальные точки на графике зависимости свойств от температуры. Так, для кварцитов наблюдается минимальное значение модуля Юнга и максимальное значение коэффициента линейного расширения в точке полиморфного перехода b-кварца в a-кварц (573°C). Воздействие тепла приводит также к спеканию, разложению, плавлению, возгонке, испарению отдельных минералов, что соответственно изменяет свойства пород. Напряжённость и частота электромагнитных полей оказывают наибольшее влияние на электромагнитные и радиоволновые свойства пород. Это обусловлено энергетическим воздействием полей на частицы пород, в результате чего происходит их электрическая и магнитная переориентировка (поляризация и намагничивание), возбуждение электронов и ионов. Так, повышение напряжённости приводит к росту электропроводности, диэлектрической и магнитной проницаемостей.
Как объект горных разработок Г. п. характеризуются различными технологическими свойствами - крепостью, абразивностью, твёрдостью, буримостью, взрываемостью и т. д. Крепость оценивает сопротивляемость пород механическому разрушению, абразивность - способность пород истирать режущие кромки рабочих механизмов и т. д. С целью выбора рациональных методов и механизмов разрушения применяются различные классификации Г. п. по технологическим свойствам (например, в практике горного дела широко применяется классификация Г. п. по крепости, предложенная проф. М. М. Протодьяконовым-старшим).
Изучение вещественного состава, физических и физико-химических свойств Г. п. являются основным источником информации в геофизике, геологии (в т. ч. инженерной) и в горном производстве. См. также Горное дело .
Лит.:Кузнецов Е. А., Петрография магматических и метаморфических пород, М., 1956; Барон Л. И., Логунцов Б. М., Позин Е. З., Определение свойств горных пород, М., 1962; Ржевский В. В., Новик Г. Я., Основы физики горных пород, М., 1967; Ронов А. Б., Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, «Геохимия», 1967, № 11; Справочник физических констант горных пород, пер. с англ., М., 1969; Минералы и горные породы СССР, М., 1970; Швецов М. С., Петрография осадочных пород, М., 1958; Huang W. Т., Petrology, N. Y., 1962.
Г. Я. Новик, В. П. Петров, В. В. Ржевский, А. Б. Ронов.
Горные почвы
Го'рные по'чвы,группа почв, развитых в горах и принадлежащих почти ко всем известным на Земле типам почв. Распространение Г. п. подчинено главным образом вертикальной (высотной) зональности - изменению их с поднятием в горы в зависимости от изменения климатических условий. Г. п. подразделяют, как и почвы равнинных территорий, на тундровые подзолистые, бурые лесные, серые лесные чернозёмы, каштановые, бурые полупустынные, серозёмы, коричневые, краснозёмы, красно-жёлтые ферралитные влажнотропических лесов, солончаки, болотные и многие др. Преобладающая часть Г. п. образуется на склонах значительной крутизны, где в результате процессов денудации наблюдаются их малая мощность, щебнистость и богатство первичными минералами; последнее обусловливает большое значение внутрипочвенного выветривания в формировании Г. п. (особенно в условиях влажного тёплого климата где выветривание протекает достаточна интенсивно). Для Г. п. характерно широкое развитие склоновых (боковых) токов почвенной влаги, обусловленных значительной крутизной склонов и хорошей водопроницаемостью щебнистых толщ. Эти особенности Г. п., вместе со своеобразием условий рельефа, в которых они образуются, приводят к необходимости отличать их от почв равнинных территорий и выделять на почвенных картах под названиями «горные тундровые», «горные краснозёмы», «горные чернозёмы» и т. д.
В. М. Фридланд.
Горные работы
Го'рные рабо'ты,работы по проведению и поддержанию в рабочем состоянии горных выработок, производимые для разведки или добычи полезных ископаемых из недр Земли. По расположению различают: открытые Г. р. - проводимые под открытым небом, подземные - в недрах Земли, подводные. По способу осуществления и применяемым средствам Г. р. подразделяют на машинные (наиболее распространённые; ведутся с помощью горных машин и механизмов); взрывные (основной вид - взрывание помещенных в предварительно пробурённые скважины, шпуры или горные выработки зарядов взрывчатых веществ); гидравлические; геотехнологические (добыча полезных ископаемых подземной возгонкой, выщелачиванием, растворением и выпариванием и т. п.); буровые (применяются для добычи нефти, горючих газов, рассолов, растворов минералов и т. п. через скважины, проводимые на глубину до нескольких тыс. м, см. Бурение ); термические (применяются редко - на разведочных работах в районах вечной мерзлоты). По производственному назначению Г. р. подразделяют на вскрытие месторождения , подготовительные (для подготовки вскрытой части месторождения к разработке -разделении её на выемочные поля или блоки горными выработками, обеспечивающими транспортировку горных пород, материалов, оборудования, перемещение людей), нарезные (для разделения выемочных полей или блоков на выемочные участки нарезными горными выработками), очистные, или добычные (для извлечения полезного ископаемого).