ЛЕКЦИЯ 5-8. Классификации горных пород
 Скачать 76.85 Kb.
|
|
ЛЕКЦИЯ 5 КЛАССИФИКАЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД Горные породы- природные образования, агрегат из одного или нескольких минералов, слагающие разнообразные геологические тела, из которых построена земная кора Минералы, на которых приходится основная часть объема горных пород и определяющие их свойства, называются породообразующими. Минералы, присутствующие в горных породах в незначительных количествах в качестве примесей называют акцессорными. Порода, состоящая из одного минерала, называется мономинеральной (кварцит из кварца), а из нескольких минералов - полиминеральной (гранит из кварца, полевого шпата, роговой обманки, слюды). Наука, изучающая горные породы, называется петрографией (от греч. "петрос" - камень, "графо" - пишу). Каждая горная порода образуется в строго определенных физико-химических условиях, контролируемых геологическими процессами, происходящими в земной коре и на поверхности земли. Состав, строение и условия залегания горных пород находятся в причинной связи с указанными процессами их формирования. Состав горных пород характеризуется слагающими их породообразующими и акцессорными минералами, а строение - их текстурой и структурой. Структуройназывают особенность строения, определяемая состоянием минерального вещества (кристаллическое, аморфное, обломочное) и размером кристаллических зерен или обломков. Структура может быть полнокристаллической, стекловатой, аморфной, и др. Текстура горных пород определяется, как совокупность признаков, обусловленных ориентировкой и взаимным расположением составных частей. Она может быть плотной или пористой, однородной или ориентированной (слоистая, сланцеватая и др.). По указанным особенностям строения и происхождению выделяют около 1000 видов пород. Часть горных пород называют рудой. Руда - геолого-экономическое понятие, означающее минеральный агрегат, пригодный для извлечения полезных компонентов. Скопление рудных пород на определенном участке, добыча которых экономически целесообразно называется месторождением полезных ископаемых. Поскольку состав, строение и условия залегания горных пород зависят от механизмов образования, для их классификации применяют генетический признак. По происхождению все горные породы делятся на три основных типа: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. По месту образования и действующему фактору типы пород делятся на классы: 1) магматические - интрузивные, эффузивные, жильные; 2)осадочные - терригенные (обломочные), хемогенные, органогенные; 3)метаморфические - регионально метаморфические, метасоматические, динамометаморфические. Каждый класс по особенностям состава и строения делится на генетические виды горных пород. Приведенную классификацию всей совокупности горных пород можно представить в виде следующей схемы (табл. 1) Таблица 1  ЛЕКЦИЯ 6 ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Осадочные горные породы – породы, возникшие в условиях земной поверхности в результате разрушения других, ранее образовавшихся пород и последующего накопления и преобразования продуктов этого разрушения, а также выпадения различных веществ из растворов или под воздействием жизнедеятельности организмов. По условиям образования все осадочные горные породы можно разделить на группы: Обломочные породы образуются путем механического на- копления обломков ранее существовавших пород (табл. 2.1). Обломочныеосадочныепороды Таблица 2.1
Химические (хемогенные) породы образуются благодаря выпадению осадков из растворов (галит, сильвинит, некоторые из-вестняки,доломит,гипс,ангидрит). 3 Органогенные породы образуются благодаря жизнедеятельности организмов (мел, известняк, диатомит, трепел, опока,угли). 4. Биохимические породы связаны одновременно с химическими и биогенными процессами. Структура осадочных горных пород определяется величиной и формой минеральных составляющих. Структуры обломочных пород– псефитовая, псаммитовая, алевритовая, пелитовая. Структуры химических пород– кристаллически-зернистая, аморфная. Структуры органогенных пород– биоморфная (породы, со- стоящие из хорошо сохранившихся окаменелых раковин), биоморфно-детритусовая (породы, органогенный материал которых представлен как целыми, так и раздробленными скелетными остатками); детритусовая (породы, состоящие из обломков скелетов организмов). Текстура осадочных горных пород характеризует особенности распределения минеральных зерен. Выделяются следующие текстуры: полосчатая текстура– текстура, обусловленная чередованием слоев по цвету; однородная (массивная) текстура– текстура с хаотичным, беспорядочным расположением зерен, когда нельзя установить за- кономерности в положении составных частей; пятнистая текстура– текстура, когда отдельные составные части породы образуют обособления в виде пятен; слоистая текстура– текстура, обусловленная чередованием прослоев, отличающихся составом и размером минеральных зерен. ЛЕКЦИЯ 7 МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Магматические горные породы – это породы, образовавшиеся в результате остывания и кристаллизации магмы. Магма – огненно-жидкий силикатный расплав, содержащий различные элементы, их окислы и летучие компоненты (фтор, хлор, воду, углекислоту и др.). В зависимости от условий образования магматические горные породы делятся на: Интрузивные породы (глубинные) – породы, образующиеся за счёт полной раскристаллизации магматического расплава глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого периода времени, при относительно постоянных температуре и давлении (гранит,диорит,габбро). Эффузивные породы (излившиеся) – породы, образующиеся за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км) (базальты, диабазы,андезиты). Пирокластические породы – породы, образующиеся в результате мощных взрывов при вулканических извержениях, когда в атмосферу выбрасываются газово-обломочные тучи или разбрызгивается жидкая лава (вулканическийпепел,вулканическийтуф,вулканическиебрекчии). Главные породообразующие минералы магматических пород – полевые шпаты (около 60%), кварц (12 %), пироксены (12%), роговая обманка, слюды, оливин, нефелин и др. Второстепенные (акцессорные) минералы – апатит, циркон, магнетит, гематит, рутил, ильменит, титанит. Структуры магматических горных пород выделяют: а) по степени кристалличности вещества: полнокристаллическая– все зёрна хорошо сформированы и легко различимы, благодаря длительной и постепенной кристаллизации (гранит,габбро); неполнокристаллическая– часть вещества успела раскри- сталлизоваться, а остальная масса быстро остывала, не успев сфор- мировать зёрна минералов; стекловатая– порода представляет собой сплошную стек- ловидную массу, что свидетельствует о быстром застывании лавы (обсидиан); б) по относительному размеру зёрен: равномернозернистая– зёрна в образце имеют приблизительно одинаковый размер (габбро,трахит); неравномернозернистая– в образце присутствуют зёрна разной величины (гранит); порфировая– характеризуется наличием в породе крупных кристаллов – вкрапленников, рассеянных в стекловатой или скры- токристаллической основной массе; порфировидная– различие порфировых зерен и минералов основной массы выражена менее резко и основная масса породы полнокристаллическая. в) по абсолютному размеру зёрен: гигантозернистая– более 10 мм; крупнозернистая–от 5 до 10 мм; среднезернистая–от 2 до 5 мм; мелкозернистая–менее 2 мм; скрытокристаллическая– зёрна неразличимы невооружённым глазом. При выделении текстур магматических горных пород руково- дствуются следующими признаками: а) степень заполнения пространства: массивная– весь объём образца занят минеральным веществом (гранит,обсидиан); пористая, пузыристая, миндалекаменная и др. – горная порода содержит пустоты, поры и т. п. (базальт,пемза); б) однородность вещества: однороднаятекстура – образец горной породы обладает одними и теми же свойствами при исследовании в любом направлении (габбро,трахит); неоднородная– пятнистая, полосчатая, флюидальная (видны следы течения) и др. (обсидиан); в) ориентированность слагающих породу минералов: ориентированная– длинные оси минеральных зёрен вытя- нуты в определённом направлении (пегматит – «письменный гранит»); неориентированная– минеральные зерна расположены бес- порядочно (гранит,габбро). Окраска магматической горной породы часто характеризуется термином «цветное число» или «цветной индекс», отражающим содержание темноцветных минералов (авгита,роговойоб-манки, биотита и др.) в породе в процентном отношении к её объёму. Если преобладают светлые зёрна, то окраску называют лейкократовой, а если тёмные – меланократовой. По содержанию кремнезема SiO2 магматические породы подразделяются на (табл. 3.1): -ультраосновные – менее 45 % (пироксенит, дунит); -основные – от 45 % до 52 % (габбро, базальт); -средние – от 52 до 65 % (диорит,андезит); -кислые – более 65 % (гранит,риолит). Таблица 3.1 Классификациямагматическихгорныхпород
В составе средних магматических пород выделяют малую группу щелочных пород, отличающихся повышенным содержанием натрия и калия (нефелиновыйсиенит,трахит). ЛЕКЦИЯ 8 МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Метаморфизм– изменение и преобразование горных пород под влиянием различных эндогенных геологических процессов, вызывающих значительные изменения термодинамических условий (прежде всего, температуры и давления). Все преобразования в горных породах при процессах метаморфизма происходят путем их перекристаллизации в твердом состоянии. Метаморфизму могут подвергаться горные породы любого происхождения — осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Степень изменения первичных горных пород (степень метаморфизма) может быть самой различной – от незначительных преобразований до полного изменения состава и облика пород. Факторы метаморфизма– температура, давление, растворы и газы, выделяющиеся из магмы. Обычно эти факторы действуют одновременно, но преобладающим является какой-нибудь один, он и определяет тип метаморфизма. Типы метаморфизма Региональный метаморфизм протекает на больших глуби- нах и захватывает огромные площади (филлиты, зеленые сланцы,мраморы,кварциты,амфиболиты,гнейсы). Главные факторы регионального метаморфизма – давление и температура, постепенное повышение которых обусловлено гео- термическим градиентом. Контактовый метаморфизм – изменение горных пород вследствие воздействия на них магмы, внедряющейся в эти породы (роговики,скарныигрейзены). Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающие магматическое тело породы, так и краевые части самого магматического тела. Ширина зоны контактового изменения (контактового ореола) может изменяться от сантиметров до первых километров. Главные факторы контактового метаморфизма – температура, возрастающая благодаря тепловому воздействию магматических масс на вмещающие породы, и химически активные газовые (пневматолитово-контактовый метаморфизм) и жидкие растворы (гидротермально-контактовый метаморфизм), выделяемые магматическими расплавами. Динамометаморфизм– изменение исходных горных пород происходит под действием высокого давления, возникающего при складко- и разрывообразовательных движениях, и при сравнительно низких температурах (брекчии,милониты). Главные факторы динамометаморфизма– одностороннее дав ление. При динамометаморфизме изменяются в основном структурно-текстурные особенности горных пород. Происходит их дробление, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями. Главные (породообразующие) минералы метаморфических горных пород – кварц, полевые шпаты, роговая обманка, слюды, кальцит, магнезит, доломит, магнетит, гематит и др. Второстепенные (акцессорные) минералы – тальк, хлорит, глинистые минералы и др. Структуры метаморфических горных пород: реликтовая(остаточная) – сохраняются элементы структур исходных пород (пелитоваяуглинистыхсланцев); катакластическая– порода представляет собой сцементи- рованное скопление обломков (тектоническаябрекчия); гранобластовая(равномернозернистая) – все частицы в гор- ной породе имеют приблизительно равные размеры (мрамор, кварцит); порфиробластовая(неравномернозернистая) – на фоне зёрен одного вида выделяются крупные кристаллы других минералов (зёрнагранатавсланцах); сливная–порода представляет собой сплошную однородную микрозернистую массу (роговик). Чтобы отличить структуры метаморфических горных пород от структур магматических пород, к названию структуры добавляется суффикс «-блacтoвaя» (например, пopфиpoблacтoвaя структура, гигaнтoзepниcтoблacтoвaя и т.д.). B том случае, если структура является унаследованной от магматической или осадочной, в начале названия подставляется префикс «блacтo-» (например, бластопорфировая структура, блacтoбpeкчиeвaя и т.д.). Текстуры метаморфических горных пород: массивная– горная порода представляет собой плотную од- нородную массу (кварцит,мрамор); сланцеватая– совершенно однородная порода легко разде- ляется на тонкие плитки (филлит); полосчатая– чередование полос разного состава и цвета (гнейс); -пятнистая– наличие в породе участков (пятен), отличаю щихся составом и окраской (гнейс,яшма); - плойчатая– наличие в породе мелких складочек (слюдистыесланцы). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||