Методические указания к выполнению лабораторных и курсовых работ иркутск 2007 (стр. 7 из 11)

Цель работы: познакомиться с основными понятиями, относящимися к горным породам; изучить разные типы магматических горных пород и получить навыки в их описании.

Горная порода – выдержанная ассоциация минеральных агрегатов определенного состава и строения, сформированная в близких геологических условиях в земной коре или у ее поверхности.

Каждая горная порода образует в земной коре объемное тело (слой, пласт, линза, массив), имеет определенный вещественный состав и обладает специфическим внутренним строением.

В составе горной породы различают главные породообразующие минералы (в сумме составляющие 95% объема породы) и второстепенные, слагающие менее 5% горной породы. Среди второстепенных выделяют акцессорные минералы, которые содержатся в очень небольших количествах, но для однотипных пород являются характерными.

Внутреннее строение горных пород характеризуется структурой и текстурой.

Структура – особенность внутреннего строения горных пород, связанная со степенью ее кристалличности, размерами минеральных зерен, слагающих породу, их формой.

Текстура – особенность внешнего строения горных пород, размещения минеральных зерен, их ориентировкой и окраской.

По условиям и способу образования все горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы возникают при кристаллизации природных силикатных расплавов. Эти расплавы зарождаются как в верхней части мантии Земли, так и в земной коре. Поднимаясь вверх, они затвердевают внутри земной коры или на ее поверхности.

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов разрушения ранее образованных горных пород, а также из химических и органогенных осадков.

Метаморфические горные породы возникают путем коренного преобразования магматических, осадочных и ранее существовавших метаморфических горных пород под влиянием высоких температур и давлений.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

По условиям образования магматические породы делятся на:

· Интрузивные (формирование которых происходило на относительно больших глубинах);

· Эффузивные (излившиеся непосредственно на дневной поверхности);

· Жильные или субвулканические (кристаллизация которых происходила на небольшой глубине, т.е. полуглубинные или гипабиссальные).

По степени вторичных изменений минералов эффузивные породы подразделяют на:

- кайнотипные – неизмененные («свежие»);

- палеотипные – в той или иной степени измененные под влиянием времени.

Порядок описания магматических горных пород

При описании магматических горных пород необходимо учитывать некоторые особенности, присущие интрузивным и эффузивным породам.

1. Цвет – может быть самый разнообразный, т.к. минералы, их слагающие могут быть различно окрашены. Породы, окрашенные в светлые тона, называют лейкократовыми, а темные - меланократовыми.

2. Текстура. Для интрузивных пород характерна: массивная, полосчатая, пятнистая, слоистая. Для эффузивных пород также характерна: массивная, полосчатая, пятнистая, слоистая текстуры, но могут встречаться и особенные виды: пузырчатая, миндалекаменная (пустоты заполнены опалом, халцедоном, карбонатами), флюидальная (вытянутые минералы находятся как бы в окаменевших потоках жидкой лавы и отличается невыдержанностью слоев-потоков).

3. Структура. У интрузивных пород различают следующие виды структуры: афанитовая (когда не различимы отдельные зерна); мелкозернистая (размеры зерен менее 0,5 мм); среднезернистая (от 0,5- 1,0мм); крупнозернистая (1,0-5,0мм); гигантозернистая (более 5,0 мм).

Структура может быть разномернозернистая и неравномернозернистая (одни зерна по размерам отличаются от других). К неравномернозернистой структуре относится и порфировидная структура (крупнокристаллические зерна в мелкозернистом кристаллическом агрегате).

Особо выделяемый вид структуры – графическая (пегматитовая), сложенная клиновидными вростками кварца в полевом шпате – напоминают древнееврейские письмена.

Для эффузивных пород распространена порфировая структура, но в отличии от интрузивных пород отдельные кристаллы являются вкрапленниками в скрытокристаллическую массу и афировая (сложена только основной массой без вкрапленников).

4. Минеральный состав, где с достаточной точностью перечисляются главные и, по возможности, второстепенные минералы.

5. Количественное соотношение главных минералов, выраженное в процентах по отношению ко всему объему породы. В эффузивных породах соотношение вкрапленников к основной массе.

6. Цветное число – количество темноцветных минералов в объемных процентах.

7. Описание главных минералов. Включает в себя преобладающие размеры кристаллических зерен, их форму и те диагностические признаки, по которым можно безошибочно назвать минерал.

Задание: описать образец магматической горной породы из учебной коллекции по предложенному плану.

Лабораторная работа № 10

ОПИСАНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Цель работы: изучение магматических горных пород и их определение по внешним характеристикам.

Главными признаками для разделения магматических пород является их химический состав и условия залегания (табл. 3).

По химическому составу все магматические породы делятся на кислые, средние, основные и ультраосновные (это определяется содержанием SiO₂).

Щелочность породы определяется отношением

. Если это отношение меньше 1, то порода относится к нормальному ряду, если больше 1, то к щелочному.

Для того чтобы отнести ту или иную породу к одной из групп по химическому составу не нужно делать химический анализ. Химический состав породы отражается в их минеральном составе. Так, чем больше кварца (SiO₂) в породе, тем она кислее, чем больше темноцветных минералов (пироксенов, оливина), тем более она основная.

Для пород щелочного состава характерен калиевый полевой шпат (K[AlSi₃O₈]) в большом количестве и фельдшпатоиды (нефелин Na[AlSiO₄]).

Кислые

Граниты. Называют их по преобладающему темноцветному минералу – биотитовые, пироксеновые, амфиболовые, мусковитовые.

Эффузивные породы кислого состава представлены липаритами и их палеотипными разновидностями кварцевыми порфирами (порфирами принято называть породы, где во вкраплениях преобладают калиевого полевой шпат, кислый плагиоклаз и обязательно кварц). В основной массе кислых эффузивов кайнотипного облика нередко бывает стекло. Стекла кислого состава (обсидиан) похожи на обычные стекла, но окрашены в различные цвета, чаще очень темные – до черного. Сюда же относится пемза, очень легкая пористая порода.

Жильные породы представлены жильными пегматитами, аплитами. Пегматиты состоят из кварца и полевых шпатов с различными размерами кристаллов. Аплиты – мелкозернистые, равномерно светлые породы, практически лишенные темноцветных минералов.

Средние

Диорит. От гранитов отличается отсутствием калиевого полевого шпата (если он есть, то не более 5%) и большим цветным числом – 20. Кварцевые диориты – содержание кварца более 5%.

Эффузивные породы нормального ряда – андезиты представлены породами с порфировой структурой, содержащими во вкрапленниках плагиоклаз и темноцветные минералы. Косвенным признаком породы может служить зеленоватый оттенок массы.

Сиениты – средние интрузивы щелочного ряда содержат большое количество калиевого полевого шпата и практически лишены кварца. Трахиты и ортофиры – состоят почти целиком из калиевого полевого шпата. В трахитах встречается санидин (водяно-прозрачная разновидность калиево-натриевого полевого шпата).

Щелочные породы

Нефелиновые сиениты. Внешне похожи на средние породы, но содержат нефелин. Не следует путать нефелин с кварцем и надо помнить, что эти два минерала никогда не встречаются рядом.

Эффузивные и жильные щелочные породы очень редки.

Таблица 3.

КЛАССИФИКАЦИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Группа пород	Цветное число	Интрузив-ные породы	Эффузивные породы	Жильные породы	Главные и второстеп. минералы
Кислые	5-15	Гранит	Липарит (кварцевый порфир) стекло, пемза	Пегматит аплит	Кварц, пол. шпаты (слюды, амфиболы)
Средние (нормаль-ный ряд)	20-40	Диорит	Андезиты		Плагиоклаз, роговая обманка (кварц, кал. пол. шпат)
Средние (щелочной ряд)	20-40	Сиенит	Трахиты Ортофиры		Калиевый пол. шпат, слюды, амфиболы (кварц, плагиоклаз)
Щелоч-ные	20-40	Нефелино-вый сиенит			Калиевый пол. шпат, нефелин, плагиоклаз, слюды, пироксены
Основ-ные	50-70	Габбро	Базальт Долерит Базальтовый порфирит Диабаз	Габбро-диабазы Диорит-порфирит	Пироксены, плагиоклаз (слюды, амфиболы, магнетит, оливин)
Ультра-основ-ные	до 100	Дунит Перидотит Кимберлит Пироксенит	Оливин, пироксены

Основные