Методика выполнения лабораторной работы



 

При изучении магматических пород главными задачами являются определение условий формирования горной породы и группы по степени кислотности (по содержанию оксида SiO2).

Условия формирования определяют структуру горной породы. Поэтому первоначально следует определить структуру по степени кристаллизации. Если порода состоит из макроскопически различимых зерен одного или разного цвета, следовательно, структура полнокристаллическая, а порода глубинная. Если же часть породы состоит из матовой без видимых зерен массы, называемой основной, и макроскопически различимых кристаллов — вкрапленников, значит структура неполнокристаллическая порфировая, а порода — эффузивная.

Излившаяся порода может состоять только из основной массы без вкрапленников, тогда структура называется афировой. Основная масса чаще не полностью раскристаллизована и представляет собой вулканическое стекло с зародышами кристаллов ^ микролитами. Полностью стекловатые структуры встречаются редко и имеют специфический облик. Они похожи на обломки ™° стекла’ имеют ясно выраженный раковистый излом и сильный Главным признаком для отнесения магматической породы к той или иной группе по степени кислотности является вполне определенный набор породообразующих минералов в каждой группе, что определяет цвет горной породы. Светлые серые и цветные (красные, розовые, желтые и др.) породы являются кислыми или средними по степени кислотности, темно-серые и черные — основными и ультраосновными. Кислые породы содержат кварц в значительных количествах (до 40 % и более), оливин в них отсутствует. Основные и ультраосновные породы бескварцевые, для них характерен оливин в разных количествах. В средних породах, переходных по составу между кислыми и основными, кварц и оливин могут присутствовать в небольших количествах, но макроскопически они почти неразличимы.

Выделение разновидностей плутонических пород базируется на макроскопически определяемом составе и количественных соотношениях породообразующих минералов. Для эффузивных пород действительный минеральный состав установить невозможно (при стекловатой или неполнокристаллической основной массе), поэтому главным критерием остается химический состав. При определении минерального состава следует помнить, что минералы в породе почти всегда различаются по цвету (если серые, то по тону более или менее темному), часто по форме зерен (округлые, вытянутые, листоватые, чешуйчатые) и по главным физическим признакам (излому, спайности, блеску).

Порядок описания магматических горных пород.

- Название породы, условия образования, группа по степени кислотности и щелочности.

- Цвет.

- Структура.

- Текстура.

- Минералогический состав в процентах.

- Характеристика каждого из минералов, входящих в состав породы (размер и форма зерен, цвет, спайность, излом, блеск).

Порядок проведения лабораторной работы

1 Ознакомиться с основными свойствами магматических горных пород

2 По выданным преподавателем образцам изучить внешние признаки магматических горных пород

3 Используя сведения о магматических породах определить наименование выданных преподавателем образцов горных пород, заполнить таблицу 2.

 

Таблица 2 Форма описания магматических горных пород

 

Наиме- нование Тип (по происхо-ждению) Цвет Структура Текстура Мине-ральный состав Особые свойства, признаки Формы залегания Приме-чания
1 2 3 4 5 6 7 8 9
                 

 

Земная кора слагается разнообразными по происхождению и составу
горными породами. Они могут состоять из скопления зерен одного
какого-либо минерала (например, мрамор, состоящий из кальцита) или нескольких минералов (например, гранит, состоящий из трех минералов – полевого шпата, кварца и слюды). Изучением пород занимается ветвь геологии, именуемая петрографией. Горные породы, слагающие земную кору, в пределах, доступных изу­чению, естественно расчленяются на три больших группы:

магматические породы                   (95 % от общей массы горных пород)

осадочные породы и метаморфические породы (5 % от общей массы горных пород)

 

Магматические горные породы образуются в результате застывания и кристаллизации магмы при внедрении ее в земную кору или при излия­нии на поверхность в процессе извержения вулканов

Свойства магматических горных пород естественным образом зависят от положения остывающих магматических тел, от условий температуры и давления, от состава магмы, скорости ее застывания и т. д.

Магма при своем внедрении в земную кору образует тела различной формы. Среди них различают: 1) глубинные или абиссальные формы – батолиты (наиболее крупные тела, протягивающиеся иногда на несколько сот километров) и штоки, имеющие меньшие размеры; 2) полугдубинные или гипабиссальные формы. К ним относятся караваеобразные формы – лакколиты, чашеобразные – лополиты и чечевицеобразные – факолиты, а также различные трещинные внедрения, образующие жилы. При из­лиянии лавы на поверхность образуются потоки или покровы. Есть основание полагать, что и в настоящее время на глубине существуют участки, в пределах которых массы вещества расплавлены. В прошлом таких участков, по всей вероятности, было больше.

B том случае, если магма застывает на большой глубине, в условиях высоких давлений и в течение длительных периодов времени, получаются породы, которые характеризуются полным развитием кристаллов всех ми­нералов. Порода приобретает полнокристаллическую равномернозернистую структуру. Такие породы называются интрузивными или глубинными (интрузивные фации). К ним относятся граниты, сиениты, диориты, габбро, пироксениты, дуниты. В том случае, если магма выходит на поверхность (при вулканических извержениях), она теряет, в связи с уменьшением давления, газообразные компоненты и, становясь лавой, быстро застывает – получаются породы другого типа. Для них характерна или скрытокристаллическая структура, при которой кристаллы так мелки, что едва различимы, и ни один очаг кристаллизации не имел времени и условий для того, чтобы собрать вокруг себя сколько-нибудь заметное количество вещества, или мелкозернистая структура. Такие породы называются эффузивными или излившимися (эффузивные фации). К ним относятся липариты, трахиты, андезиты, базальты.

В некоторых условиях, особенно для вязких кислых лав, потерявших газовые компоненты, кристаллизация вообще оказывается невозможной, и порода приобретает облик стекла, содержащего порой бесчисленное множество пузырьков не успевшего выйти газа. Подобная стеклова­тая структур характерна для обсидианов, перлитов и пемз.

Интрузивные и эффузивные породы представляют собой крайние звенья в длинном ряду магматических образований. К промежуточному типу, т. е. к гипабиссальным породам, относятся такие, которые обладают пор­фировой или порфировидной структурой. В этом случае на общем фоне скрытокристаллической массы видны отдель­ные крупные кристаллы какого-либо одного минерала. К таким гипабис­сальным породам относятся кварцевые порфиры, гранит-порфиры, порфиры, сиенит-порфиры, порфириты, диорит-порфириты и др.

Текстура магматических горных пород зависит от особенностей кристаллизации, от формы отдельностей возникающих вследствие охлаж­дения застывшего расплава и других факторов. Для глубинных пород характерна массивная текстура, для излившихся – флюидальная (со сле­дами течения) и миндалекаменная, но иногда и массивная.

Магматические породы различают не только по их структуре, но также и по минералогическому и химическому составу. В магматических породах обычно встречаются такие минералы, как кварц и различные силикаты – в первую очередь, полевые шпаты, а затем пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Но соотношение между содержанием кварца, полевых шпатов и цветных минералов (темные железомагнезнальные минералы из группы силикатов) в значительных пределах меняются, что определяет собой разнообразие магматических горных пород и кладется в основу минерало­гической классификации. При рассмотрении химического состава магма­тических пород важное значение имеет содержание в них кремнекислоты (SiO2), которое положено в основу химической классификации. По содер­жанию кремнекислоты все магматические породы подразделяются на кис­лые, средние, основные и ультраосновные.

К кислым породам относятся такие, в которых окись кремния SiO2 (как в виде кварца, так и других соединений) содержится в количестве 65-75 %. В средних – содержание SiO2 от 65 до 52 %, в основных – от 52 до 40 % и в ультраосновных – менее 40 %. Кислым породам свойственны такие минералы, как кварц и калиево-натриевые полевые шпаты, основ­ным—цветные минералы – авгит, роговая обманка, оливин, а также средние и основные плагиоклазы. В итоге представим таблицу главнейших типов магматических горных пород, учитывая как состав пород, так и структуру.

 

Таблица 5 Схема классификации магматических горных пород

Группы

Форма

зале­гания

 

 

Структура

Классификация магматических пород по содержанию SiO2

кислые

(SiO2>65 %)

средние

(SiO2 от 52

до 65 %)

основные (SiO2 от 45 до 52%) ультра-основ­ные (SiO2<45%)

Эффу-зивная (излив-шиеся)

Потоки Покровы

Стекловатая  

Пемза, обсидиан

     
Скрыто- кристал- лическая Липарит Дацит Трахит Андезит Базальт  
Гипабис-сальная (средин-ные) Штоки Дайки Порфировая (очковая) Липори- товый порфирит Дацито- вый порфирит Трахито-вый порфирит Андези-товый порфи­рит Диабаз  
Интру-зивная (глубин-ные) Лакколиты Лополиты Батолиты Полнокристаллическая Гранит Грано- диорит Сиенит Диорит Габбро Дунит, перидотит, пироксенит

Минеральный состав

Кварц, кислые плагиок­лазы, биотит, роговая обманка, пироксены

Средние  плагиоклазы, роговая обманка, био­тит, пироксены

Основные плагиокла­зы, пирок­сены, рого­вая обман­ка, оливин Пироксены, оливин

 

Ультраосновные породы

Главными представителями ультраосновных пород являются дуниты, перидотиты и пироксениты, состоящие почти целиком из оливина, пирок­сена и амфибола. Полевые шпаты в этих породах или совсем отсутствуют, или имеются в очень незначительном количестве.

Дунит – состоит почти из одного оливина, нередко с примесью хромита и магнетита. Цвет светло-зеленый до темного, почти черного; удельный вес около 2,7; при изменении физико-химических условий переходит в сер­пентин (змеевик) с удельным весом более 3,0. Дуниты широко распростра­нены на Урале, где с ними связаны месторождения платины.

Перидотит – состоит главным образом из оливина, содержит также авгит. Цвет черный, с зеленоватым оттенком, Перидотиты обычно несут при­знаки изменения, которые выражаются в серпентинизации.

Близким к перидотиту является кимберлит, представляющий собой несколько измененную брекчиевидную горную породу, состоящую из сер­пентина, оливина и слюды. Кимберлитом выполнены трубки взрыва в Южной Африке. С ними связаны коренные месторождения алмазов.

Пироксенит – главная составная часть авгит, оливин присутствует в незначительных количествах. Цвет черный. В процессе серпентинизации выделяется входящий в состав породы никель.

Основные породы

 

Габбро – состоит преимущественно из основного плагиоклаза (чаще из лабрадора) и авгита, реже роговой обманки, а также отмечаются вклю­чения других минералов – магнетита; в измененных габбро добавляется пирит. Возможно присутствие оливина. Цвет в зависимости от содержания темноцветных минералов и от окраски плагиоклазов бывает серый, зеленовато-серый, темно-серый до черного. Структура средне- и крупнозернистая. Часто встречаются полосатые разновидности габбро. Крупнозернистая разновидность, состоящая целиком из лабрадора, носит название лабрадорита.

Диабазы – близки по составу к габбро. В составе – авгит, представляю­щий общий черный фон породы, и плагиоклаз, вкрапленный в массу авгита в виде отдельных небольших зерен, рассеянных по всей породе. Цвет зеленовато-серый (присутствие вторичной роговой обманки и хлорита). Структура равномернозернистая. Отличается высокой проч­ностью.

Базальты – излившийся аналог габбро. Структура мелкозернистая. Цвет черный, при выветривании приобретают серую и зеленоватую окраску. Базальты широко распространены, представляя продукт извержения многих современных вулканов. Для базальтовых потоков характерна столбчатая отдельность.

 

Средние породы

 

Характеризуются большим содержанием светлых минералов по срав­нению с основными породами.    

Диориты. Минеральный состав – полевой шпат (кислый плагиоклаз) и роговая обманка примерно в равных пропорциях, а также авгит. В не­которых разностях содержится кварц (кварцевый диорит). Структура полнокристаллическая, среднезернистая. Окраска серая с зеленоватым оттен­кам. Известны переходы от диоритов к гранитам, с одной стороны, и габбро другой,

Диорит-порфиры. По составу соответствуют диоритам, но структура порфировидная,

Андезиты. По составу близки к диоритам, но, являясь эффузивной фацией, обладают скрытокристаллической структурой, иногда с порфировидными выделениями зерен темных минералов и плагиоклаза. Цвет серый и черный. Распространены довольно широкона Камчатке. Залегают в форме куполов, потоков и покровов.

Сиениты. В состав их входит калиевый полевой шпат, средние пла­гиоклазы и роговая обманка. Часто присутствует авгит. Кварца нет.

Сиенит-порфиры. По составу близки к сиениту, содержат порфировые выделения полевых – шпатов или цветных минералов.

Трахиты. Излившийся аналог сиенита. Породы того же состава, что и сиенит, иногда среди общей массы скрытокристаллического сложения все же заметны некоторые изолированные более крупные кристаллы орто­клаза. Окраска светлая.

Кислые породы

Граниты. Граниты состоят в основном из кварца и полевых шпатов и кислых плагиоклазов с примесью цветных силикатов, чаще
всего слюды, реже – роговой обманки, авгита. Структура полнокристаллическая, равномернозернистая или порфировидная. Кристаллы хорошо оформлены, иногда достигают сравнительно крупных размеров. Окраска светлая, обусловленная цветом полевого шпата. Граниты залегают в форме крупных тел – батолитов. Широко используются в строительном деле. Среди других пород магматического происхождения пользуются наибольшим распространением, выходя на огромных простран­ствах (в Карелии, на Урале, в Забайкалье и др.).      

Гранит-порфиры. Состав тот же, что у гранитов. Образовались из тех порций магмы, которые застывали ближе к поверхности. Поэтому структура порфировидная: среди мелких зерен кварца выделяются своей величиной зерна полевого шпата.

Кварцевые порфиры. Состав тот же, но крупные кристаллы полевых шпатов выделяются еще резче: структура порфировая. Окраска различная: красноватые, бурые и другие тона.

Липариты – излившиеся аналоги гранитов, представляют собой продукты застывания кислых лав. Для них характерны весьма плотные структуры и стекловатые разности. При обилии в массе стекла полостей и пузырьков, заполненных не успевшим выделиться газом, образуются пемзы.

Вопросы для самоконтроля

 

1. Какие геологические процессы обусловили образование магматических горных пород?

2. Каково применение магматических горных пород в разных отраслях производства?

3. Какие классификации магматических пород известны?

4. На какие группы подразделяются магматические породы по содержанию SiО2?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ.

ИЗУЧЕНИЕ ПОРОД ПО ОБРАЗЦАМ

Цель лабораторной работы - научиться определять наиболее распространенные осадочные горные породы (о.г.п.) различного генезиса.

Используемый материал – коллекция образцов наиболее характерных и распространенных осадочных горных пород, 10,0% соляная кислота, учебная литература, методические указания к самостоятельной работы обучающегося по дисциплине «Геология» по направлению «Строительство.


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 18; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ