Изучение состава, свойств и особенностей залегания магматических горных пород

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Изучение состава, свойств и особенностей залегания магматических горных пород

Классификация магматических горных пород

В основу классификации магматических горных пород положены химический и минералогический состав и структурные особенности. Химический анализ магматических горных пород показывает, что они состоят в основном из восьми окислов: S i 0 2 , A l 2 O v F e 2 O r FeO, MgO, CaO, N a 2 0 , K 2 0 . В значительно меньших количествах присутствуют ТЮ2 , МпО, Р 2Оу Н 2 0 и некоторые другие. Из главных окислов только S i 0 2 присутствует во всех магматических породах в значительных количествах. Окисел S i 0 2 и принят за основу химической классификации изверженных горных пород.

По содержанию кремнезема (окисла S i 0 2 ) магматические породы подразделяются па четыре группы: кислые, S i 0 2 = 64-78 %, средние, S i 0 2 = 53-64 %, основные, S i 0 2 = 4 4 - 5 3 %, ультраосновные, SiO,2 = 30-44 %.

Границы между этими группами магматических пород в известной мере являются условными, так как между породами соседних групп существуют постепенные переходы. Важным показателем для классификации является содержание в магматической породе щелочей. По сумме щелочей ( N a 2 0 + К 2 0 ) выделяются три ряда магматических пород: нормальной щелочности (низкощелочные, известково-щелочные), субщелочные (умеренно-щелочные) и щелочные (с высокой щелочностью). Границы содержаний суммы щелочей для выделения рядов значительно варьируют в зависимости от группы магматических пород по содержанию окисла S i 0 2.

По относительному количеству железисто-магнезиальных силикатов в объемных процентах (М -- цветное число)1 магматические породы подразделяются на ультрамафические (М > 70), мафические (70 > М > 20) и салические (М < 20).

Химический состав магматических пород взаимосвязан с комплексом слагающих их минералов. Минералами -- показателями степени кислотности (содержания окисла S i 0 2 ) являются кварц и оливин. Кислые породы отличаются значительным содержанием кварца. Для основных и ультраосновных пород характерен оливин, а кварц может встречаться только как второстепенный (менее 5 %) минерал и макроскопически обычно не виден. Средние по степени кислотности породы, занимая промежуточное положение и по минералогическому составу, являются переходными между кислыми и основными породами. В них выделяются средние кварцевые, переходные к кислым, и средние бескварцевые, переходные к основным породам. минералогический магматический порода горный

Количество железисто-магнезиальных темноцветных минералов постепенно увеличивается от кислых к основным и ультраосновным породам. Некоторые разности основных и все ультраосновные породы состоят почти па 100 % из цветных силикатов и относятся к ультрамафитам. Содержание полевых шпатов, наоборот, уменьшается от кислых к основным породам. В кислых и средних породах полевые шпаты развиты широко, в основных -- количество их уменьшается, а ультраосновпые породы являются бесполевошпатовыми. Высокая щелочность магматических пород определяется присутствием щелочных минералов, таких как нефелин, калиевый полевой шпат и другие.

Химический и минералогический состав определяют цвет магматической породы: чем кислее порода, тем она светлее, чем основнее -- тем темнее. Кислые и средние породы обычно бывают серыми или цветными (розовыми, красными, желтыми), основные -- темно-серыми или черными, ультраосновные -- черными или темно-зелеными. Условия образования не оказывают существенного влияния на химический и минеральный состав изверженных пород. Поэтому в классификации по степени кислотности изверженных пород в одну группу объединяют различные по происхождению (интрузивные, эффузивные, жильные), но близкие по химическому и минеральному составу. Первоначальный минералогический состав магматических пород может заметно меняться в результате вторичных изменений.

Вторичные процессы происходят по разным причинам, но наиболее благоприятными являются поверхностные условия, в которых ранее образовавшиеся минералы и вулканические стекла оказываются неустойчивыми и преобразуются в новые устойчивые вторичные минералы. Вторичным изменениям подвергаются все породообразующие минералы, кроме кварца. При этом в разных по химическому составу минералах развиваются различные вторичные процессы. В калиевых полевых шпатах происходит процесс каолинизации, например ортоклаз замещается каолинитом, а в плагиоклазах -- процессы серпцитизации и хлоритизации, при этом кислые плагиоклазы замещаются главным образом серицитом, а основные плагиоклазы -- хлоритом.

Железисто-магнезиальные силикаты (авгит, роговая обманка и др.) чаще замещаются хлоритом и эпидотом, происходят процессы хлоритизации и эпидотизации, а по оливину развивается серпентин, связанный с процессом серпентинизации. Наиболее неустойчивыми в поверхностных условиях являются эффузивные породы, и особенно стекло, которое подвергается раскристаллизации с образованием разных минералов скрытокристаллического строения. При этом кислое стекло превращается главным образом в агрегат кварца, полевого шпата, серицита и незначительного количества хлорита, а основное стекло -- в агрегат хлорита, эпидота и плагиоклаза.

Степень вторичных преобразований может быть разной: от слабой до полной, что весьма затрудняет классификацию эффузивных пород. Ранее эффузивные породы по степени вторичных изменений подразделялись на кайнотипные (от греч. «кайнос» -- новый) -- молодые, к которым относились неизмененные и слабо измененные эффузивы, и палеотипные (от греч. «палеос» -- древний) -- древние, сильно измененные интрузивы. Это отражалось в названии эффузивных пород. Например, кайнотипиая кислая лава называлась липарит, палеотипная -- липаритовый порфир.

В настоящее время от деления эффузивов на кайно- и палеотипные отказались из-за нечеткости границы по степени вторичных изменений и не прямой связи степени вторичных изменений с возрастом породы. Эффузивные породы вне зависимости от степени вторичных изменений рекомендовано называть по их неизмененным (кайпотипным) разностям. Например, эффузивы основного состава с любой степенью вторичных изменений следует называть базальтом.

Ранее применявшиеся названия палеотипных (измененных) эффузивов, таких как липаритовый (кварцевый) порфир, андезитовый порфирит, базальтовый порфирит, диабаз, предлагается использовать для названия гипабиссальиых пород. Однако следует отметить, что из-за сложности вопроса классификации эффузивных и полуглубинных пород окончательно не разработаны.

Основные группы горных пород по происхождению

Камень относится к числу горных пород. Горными породами называют природные образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций. Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается наука петрография. Согласно ее данным, по своему происхождению все породы делятся на триосновные группы:

1. Изверженные (первичные)

2. Осадочные (вторичные)

3. Метаморфические (видоизмененные) .

Изверженные породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава) , в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы. Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро.

Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы.

Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Один из способов формирования этих горных пород - химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород - пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.

К обломочным осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень) . Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник - из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия - из сцементированного щебня, а конгломерат - из гальки. Еще известны породы органического происхождения - известняки и мел. Они образуются в результата жизнедеятельности животных организмов и растений.

Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к которым относятся мрамор и кварциты, а также сланцеватые - гнейсы и сланцы.

Формы залегания магматических горных пород

Формы залегания интрузивных пород

Внедрение магмы в различные горные породы, слагающие земную кору, приводит к образованию интрузивных тел (интрузивы, интрузивные массивы, плутоны).

В зависимости от того, как взаимодействуют интрузивные тела с вмещающими их горными породами выделяют:

Согласные (конкордантные) интрузивные тела, внедрявшиеся между слоями вмещающих пород (форматаких тел зависит от складчатой структуры вмещающей толщи).

Несогласные (дискордантные), то есть те, что прорывают и пересекают слоистые вмещающие толщи иимеют форму, не зависящую от структуры последней. Среди согласных выделяют: лакколиты, лополиты, факолиты, этмолиты, бисмалиты, силлы; Среди несогласных: батолиты, штоки, дайки, апофизы, хонолиты.

Формы залегания эффузивных пород

Эффузивный магматизм сопровождается излиянием лавы на земную поверхность. Однако нередко извержения вулканов носят взрывной характер, при котором магма не изливается, а взрывается и на земнуюповерхность выпадают тонкораздробленные кристаллы и застывшие капельки стекла -- расплава. Подобные извержения называются эксплозивными (лат. «эксплозио» -- взрывать) .

Излившаяся на поверхность магма образует различные эффузивные тела, среди которых выделяются: лавовый по-кров, лавовый поток, некк (жерловина), вулканический (экструзивный) купол (пик, игла) и диатрема (трубка взрыва), вулканический конус, стратовулкан, щитовидный вулкан.

По типу извержений выделяют трещинные, или линейные, и центральные извержения, что также находит отражение в форме тел.

По выражению в рельефе формы залегания эффузивных пород могут быть как положительными (покровы, потоки, жерловины, вулканические купола, диатремы, вулканические конусы, стратовулканы, щитовидные вулканы), так и отрицательными (кратеры, маары, лавовые колодцы, кальдеры).

Размещено на Allbest.ru