Структура, текстура и состав горных пород

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Для диагностики горных пород любого происхождения нужно знать особенности их строения, определяются структурой и текстурой.

Полнокристаллические структура может быть равномерно зернистой, когда кристаллы минералов, входящих в состав горной породы, имеют примерно одинаковые размеры. По величине зерен (кристаллов) полнокристаллическая структура бывает: крупнозернистой (размер зерен в поперечнике более 3 мм); среднезернистой (И - 3 мм) и мелкозернистого (меньше и мм).

Порфировые структуры тоже относятся к кристаллическим и характеризуются наличием крупных кристаллов, которые погружены в агрегат кристаллических зерен меньшего размера или в стекловату основную массу.

Подобные структуры образуются в том случае, когда кристаллизация осуществляется в два этапа: на первом этапе на большой глубине образуются более крупные кристаллы, на втором - на значительно меньшей глубине - кристаллизуется остальные магмы.

Потайнокристалична структура может быть обнаружена только под микроскопом.

Некристаллических или аморфные структуры присущи породам, которые состоят из нерозкристализованои основной массы.

Во текстурой породы понимают характер расположения ее составных частей в пространстве и плотность породы. Выделяют однородные и неоднородные текстуры.

Среди однородных текстур выделяют массивные (сплошные) текстуры, которые составлены минералами без всякой ориентации, среди неоднородных - сланцеватой (порода розсланцьована на отдельные пластинки), гнейсоподибни, в которых минералы расположены параллельно друг другу, флюидальной (лат. флюис - течь) - минералы вытянуты в одном направлении, пористые (шлаковые) - при наличии в породе большого количества пор и полостей.

Для осадочных сыпучих горных пород характерна беспорядочная текстура, поскольку ее компоненты (зерна, обломки) могут располагаться как угодно.

1. Структура магматических горных пород

В зависимости от степени охлаждения магм должна находиться и степень их кристаллизации:

1) при кристаллизации расплавов и магм в условиях оптимума получаются полнокристаллические структуры;

2) в наихудших условиях могут получиться совершенно или почти совершенно лишенные кристаллов стекловатые структуры;

3) в промежуточных условиях получаются структуры неполнокристаллические часто весьма неудачно называемые полукристаллическими.

С условиями кристаллизации магм должна быть связана величина зерна в полнокристаллических породах. Очевидно, если магма отвердевает медленно, то условия наиболее благоприятны для получения или наиболее крупных кристаллов (небольшое количество центров, достаточно быстрый рост), или, во всяком случае, кристаллов более или менее равномерных. Получаемые в результате структуры называются равномернозернистыми. При этом по величине кристаллов различают структуры:

? гигантокристаллические при величине кристалла свыше 1-2 см;

? крупнокристаллические при размере кристалла выше 5 мм;

? среднекристаллические с величиной кристалла от 1 до 5 мм;

? мелко- и тонкокристаллические - кристаллы видны невооруженным глазом;

? микрокристаллические - кристаллы видны в лупу или под микроскопом, и

? скрытокристаллические - в породах под микроскопом обнаруживается только кристалличность, а отдельные зерна неразличимы.

Из схем кристаллизации видно, что при кристаллизации расплавов и, следовательно, при образовании горной породы сначала выделяется один минерал, который в дальнейшем растет, затем, при продолжающемся выделении этого минерала, начинает выделяться следующий и т.д. Кроме того, при наличии порядка кристаллизации отдельных минералов, совершенно неизбежно, что первые минералы, кристаллизуясь при более высокой температуре, находятся в более благоприятных условиях для роста, чем более поздние, выделяющиеся в более вязкой жидкости, и т.д. Наконец, может случиться и так, что часть магмы затвердевает в очень благоприятных для кристаллизации условиях на глубине, а не успевшая закристаллизоваться часть ее вместе с выделившимися кристаллами изливается или в более высокие горизонты или на земную поверхность, где условия для кристаллизации менее или весьма неблагоприятны как вследствие быстрого понижения температуры, так и вследствие выделения газов и паров, благоприятствующих жидкостности магмы, и следовательно, росту кристаллов. Эти обстоятельства, порознь или вместе, неизбежно влекут за собой неравномерность зерен минералов одних и тех же или разных видов в породе. Получается так называемая порфировая структура, при которой минералы породы весьма сильно отличаются друг от друга по величине. Раньше предполагали, что порфировая структура обусловливается исключительно внезапным изменением условий кристаллизации при излиянии; но она может получиться и при нормальном ходе кристаллизации по эвтектической схеме.

Во всякой порфировой структуре различаются два элемента: более крупные кристаллы - порфиры или вкрапленники и мелкая масса, стекловатая или неполнокристаллическая, служащая как бы цементом для вкрапленников - основная масса. Выделяют, кроме нормальной порфировой структуры, еще структуру порфировидную. Под порфировидной понимают такую структуру, при которой полнокристаллическая основная масса имеет легко различимое макроскопическое зерно, в том числе и такое, которое может встретиться и в среднезернистой породе, как, например, в порфировидных гранитах.

От формы зерен минералов зависит облик структуры, особенно под микроскопом. Если минералы должны выделяться из магмы в определенном порядке, то, естественно, наибольшее число шансов для выявления свойственной им кристаллической огранки имеют минералы, выделяющиеся в самом начале; наоборот, минералы, кристаллизующиеся в конце, будут связаны в проявлении своей огранки выделившимися ранее минералами, так как они могут только заполнять оставленное последними пространство. Минералы, имеющие хорошую огранку, называются идиоморфными (греч. idjos - свой, собственный, свойственный); минералы, не имеющие собственных форм, представляют собой минералы ксеноморфные (ksenos - чужой); наконец, минералы, частью проявляющие собственную огранку, частью ограниченные другими, суть минералы гипидиоморфные (hupo - подчиненные). Полнокристаллические структуры зернистых пород или основных масс порфировых пород, в которых можно наметить степень идиоморфизма отдельных минералов, называются гипидиоморфнозернистыми.

Многие авторы отождествляют степень идиоморфизма минералов с порядком их выделения из магмы. Это неверно. Резкий идиоморфизм одной составной части по отношению к другой может иметь место и при одновременной кристаллизации обеих и даже при более поздней кристаллизации более идиоморфного компонента. Известно также, что некоторые минералы обладают свойством проявлять при кристаллизации лучшую огранку, чем другие, кристаллизующиеся в тех же условиях; что тенденция к проявлению граней зависит от примесей и т.д. Все это говорит за то, что мы имеем право на основании структурных наблюдений говорить только о порядке идиоморфизма, а не о порядке выделения минералов. Гипидиоморфнозернистая структура все же, понятно, показывает, что какой-то порядок имел место не только в степени идиоморфизма минералов, но и в последовательности их выделения. Признавая правильность и важность всех высказанных здесь предостережений, можно, однако, признать, что в первом приближении наблюдение порядка идиоморфизма позволяет судить и о порядке кристаллизации.

Структура, в которой минералы прорастают друг друга, давая более или менее правильные грани - структура письменная или пегматитовая. Если же при одновременном выделении минералы не прорастают друг друга, а соприкасаются, то получается структура аплитовая или панидиоморфнозернистая (греч. pan - весь; в приставках - совсем), в которой все минералы более или менее идиоморфны, более или менее изометричны. Эту структуру называют иногда сахаровидной.

2. Текстура магматических горных пород

Различаются три вида текстур, возникающих в процессе кристаллизации магмы без влияния внешних факторов:

- однородная или массивная,

- такситовая (неоднородная, пятнистая)

- шаровая.

Такситовая (неоднородная, пятнистая, или шлировая) текстура отличается неоднородным распределением составных частей пород в различных участках. Эти участки могут отличаться друг от друга как по составу (наличие скоплений мафических минералов, шлиров, ксенолитов), так и по структуре. Формирование такситовых текстур обусловлено изменением физико-химических условии кристаллизации магмы (различием градиента температур в отдельных участках породы, колебанием давления, в том числе и давления флюидов, диффузией вещества в газово-жидкой среде), наличием переработанных ксенолитов (захваченных магмой на разной глубине обломков окружающих пород).

Типы магматических горных пород

В зависимости от глубины, на которой происходит отвердевание магмы, выделяются три большие группы магматических горных пород. Горные породы, полностью или частично образованные в нижней части земной коры, называются плутоническими. К ним, в частности, относятся граниты, которыми сложены запечатленные на фотографии горные формации на Сардинии, Италия. Магма, извергшаяся на поверхность, называется лавой и образует, застывая, вулканические горные породы, наподобие андезита. В третьем случае, магма заполняет трещины и полости в существующих горных породах и дает жильные или гипабиссальные породы, например пегматиты.

Породы интрузивные и эффузивные

Магматические горные породы подразделяются на интрузивные и эффузивные. Интрузивные образуются в недрах земной коры, а эффузивные при выходе магмы на поверхность. Горные породы, образующиеся в ходе извержения на небольшой глубине, также считаются интрузивными, несмотря на свое вулканическое происхождение. Соответственно, интрузивные породы хорошо раскристаллизованы, а эффузивные несут в своем составе нераскристаллизованное вулканическое стекло.

ЭФФУЗИВНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Существует множество образований эффузивного типа, среди которых выделяются мощные базальтовые плато, представляющие собой горизонтальные слои базальта большой толщины и плотности. Также следует упомянуть лавовые натеки, сформированные вышедшей на поверхность и потерявшей часть составляющих ее газов магмой. На фотографии вы видите эффузивную колонну базальта.

Интрузивные образования

Интрузивные образования обозначаются общим термином «плутоны». В зависимости от формы и геометрии последних, выделяют батолиты (крупные плутонические тела), дайки (трубчатые структуры, заполняющие трещины) и жилы (тонкие образования большой протяженности). Пример интрузивной структуры вы видите на фотографии, на которой запечатлена дайка долерита в пустыне Намиб. Темный цвет дайки выделяется на фоне окружающей горной породы.

Размер кристаллов

Кристаллы некоторых горных пород видны невооруженным глазом, другие различимы только с помощью специальных оптических приборов. В первом случае, текстура горной породы считается фанеритовой. Она характерна для плутонических горных пород и образуется при медленном прогрессивном остывании. Ее ли же для того, чтобы разглядеть кристаллы, требуется лупа или микроскоп, речь идет об афанитовой структуре, характерной для стремительного остывания. Такая структура типична для вулканических и гипабиссальных горных пород. Справа вы видите микрографию диорита (размер зерен 2-3 миллиметра), плутонической горной породы с однородной фанеритовой текстурой.

Кристаллы и стекло

Степень кристаллизации, или кристалличность, указывает на соотношение в горной породе кристаллов и стекла (некристаллического вещества). Существуют горные породы, сложенные исключительно кристаллами (полнокристаллические), также имеются породы, составленные только стеклом (стекловатые). Первые, как правило, являются плутоническими, это, в частности, монцонит, а вторые - вулканическими, например обсидиан. Другие горные породы совмещают в своем составе кристаллы и стекло в различных пропорциях (стеклокристаллические). Высокое содержание стекла указывает на стремительность остывания магмы.

Классификация

Таналит

Подробное исследование структуры магматической породы позволяет определить, относится ли она к плутоническим или вулканическим горным породам. Установив минеральный состав горной породы, можно дать ее полное описание. Определяющим для систематизации магматических горных пород является содержание ряда минералов (кварца, полевых шпатов и плагиоклазов).

Дацит

горный магматический порода

Классификация плутонических и вулканических пород связана с их химическим составом и степенью раскристаллизации. Так, к примеру, горная порода с фанеритовой структурой и высоким содержанием кварца и плагиоклазов будет отнесена к тоналитам (кварцевым диоритам или гранодиоритам). Тот же состав при афанитовой структуре указывает на вулканическую горную породу - дацит.

Размещено на Allbest.ru