“Общая геология”. Практикум по курсу "Общая геология"

• Название: Практикум по курсу "Общая геология"
• Дата: 09.05.2018
• Размер: 1.48 Mb.
• Имя файла: “Общая геология” .doc
• Тип: Практикум; #43201
• страница: 7 из 11

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Метаморфические горные породы возникают в результате пре­образования ранее существовавших осадочных и магматических по­род, происходящего в земной коре под воздействием эндогенных процессов. Эти преобразования протекают в твердом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава, структуры и текстуры пород. Реже минеральный состав сохраняется. Метаморфизм происходит под воздействием высокой температуры и давления, а также вследствие привноса и выноса вещества высокотемпературными растворами и газами. Большую роль играет также состав исходных пород.

По преобладанию тех или иных факторов в ходе преобразования выделяется несколько различных типов метаморфизма.

1. 
   Региональный метаморфизм вызывается высо­ким неравномерным давлением и температурой и захватывает боль­шие пространства. Этот процесс сопровождается перекристаллиза­цией и новым минералообразованием в условиях расплющивания
   и пластического течения пород, что приводит к появлению наиболее характерной для метаморфических образований ориентирован­ности (параллельному расположению) минеральных частиц. Таково происхождение большей части метаморфических пород.
   
2. 
   Динамо метам орфизм возникает под воздействием давления в условиях невысоких температур и заключается в интен­сивном дроблении минеральных зерен без существенной их пере­кристаллизации.
   
3. 
   Контактовый метаморфизм вызывается дей­ствием высокой температуры, паров и растворов, связанных с внедрением магматического расплава. Наблюдается вдоль границ магма­тических тел и имеет местное значение в преобразовании вмещающих пород, изменении их структуры, текстуры и состава.
   

4. Пневматолитовый и гидротермальный
метаморфизм развивается при интенсивном привносе в по­роду новых веществ горячими водными растворами и газовыми эманациями, поднимающимися из остывающего магматического очага.
При этом происходит изменение не только минерального, но и хими­ческого состава пород.

При очень интенсивном привносе новых веществ и развитии за­мещения первичных минералов химически активными веществами возникает особый вид метаморфизма — метасоматоз.

ВАЖНЕЙШИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД

Главнейшие отличия метаморфических пород от магматических и осадочных заключаются в их минеральном составе, а также в их структурных и текстурных признаках.

Минералы метаморфических пород. Метаморфические породы состоят лишь из минералов устойчивых в условиях высоких температур и давлений. К ним относится большинство минералов магмати­ческих пород: кварц, альбит и другие плагиоклазы, калиевый полевой шпат (микроклин), мусковит, биотит, роговая обманка пироксен (авгит), магнетит, гематит, а также один из минералов осадочных пород — кальцит. Кроме того, в метаморфических породах распространены минералы, характерные только для них, — серицит хлорит, тальк, серпентин, гранат, графит и др.

Структуры и текстуры метаморфических пород. Метаморфические породы обладают кристаллической структурой, причем особенно характерна листоватая, чешуйчатая, игольчатая и таблитчатая форма зерен. Реже они зернисто-кристаллические. Остаточные структуры первичных пород называются реликтовыми. По величине зерен различают крупнокристаллическую структуру (диаметр частиц более 1 мм), среднекристаллическую (0,25 – 1 мм) и мелкокристаллическую (менее 0,25 мм).

Текстурные особенности отно­сятся к важнейшим отличительным признакам метаморфических по­род. По взаимному расположению и типам зерен выделяются следу­ющие текстуры: 1)сланцеватая – с параллельным расположением чешуйчатых или таблитчатых минералов; 2) гнейсовая – с параллельным расположением таблитчатых минералов, при малом содержании чешуйчатых частиц; 3) полосчатая – с чередованием полос разной толщины различного минерального состава; 4) волокнистая – в породах, сложенных волокнистыми и игольчатыми минералами, вытянутыми примерно в одном направлении; 5) очковая – с рассеянными в породе более крупными овальными зернами или агрегатами, обычно выделяющимися по цвету; 6) плойчатая – в случае присутствия в породе очень мелких складок; 7) беспорядочная – с неориентированным расположением зерен, обычно округло-неправильной формы; 8)массивная – с прочным сложением породы при плотном, связном соединении минеральных зерен. Текстура породы может быть при этом также полосчатая, беспорядочная или гнейсовая.

ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

В зависимости от состава и структуры исходных пород при регио­нальном метаморфизме возникают определенные виды метаморфи­ческих пород, которые по мере возрастания температуры и давления претерпевают закономерные изменения состава, структуры и тек­стуры. При этом образуются характерные ряды пород, представля­ющих последовательные этапы преобразования исходной породы. Особенно значительные изменения испытывают глинистые поро­ды. Еще в процессе диагенеза глины уплотняются, обезвоживаются и превращаются в аргиллиты, отличающиеся от глин полной неразмокаемостью.

В начальной стадии метаморфизма в условиях низких темпера­тур под воздействием тектонического давления аргиллиты претер­певают рассланцевание (динамометаморфизм) и превращаются в аргиллитовые сланцы. Изменения выражаются в появлении тонкосланцеватой текстуры. В глинистом материале появляются скопления мельчайших зерен кварца, микроскопические чешуйки слюды (сери­цита) и хлорита, кристаллы пирита, углистые частицы.

Дальнейшее усиление метаморфизма, связанное с повышением температуры, приводит к полной перекристаллизации глинистого вещества с образованием филлитов. Это микрозернистые полно­кристаллические породы с тонкосланцеватой, иногда плойчатой текстурой. Внешне они сходны с аргиллитовыми сланцами, отличаясь от них шелковистым блеском. Филлиты состоят из тонкочешуйча­той массы серицита, хлорита и кварца.

При повышении температуры и дальнейшем изменении давления филлиты переходят в кристаллические сланцы. В зависи­мости от состава исходных глин и температурного режима это могут быть слюдяные, хлоритовые или хлорито-слюдяные сланцы. Они отличаются сильным шелковистым блеском и более крупной величи­ной чешуек. Структура чаще среднекристаллическая до крупной.

На самой высшей стадии метаморфизма глинистых пород они преобразуются в гнейсы. Эти образования обладают мас­сивной гнейсовой (полосчатой), реже сланцеватой или очковой текстурой. Структура их зернисто-кристаллическая, средне- или крупнозернистая. Вместо хлорита и слюды, которая сохраняется в небольшом количестве, в гнейсах преобладают полевые шпаты — микроклин и плагиоклаз; имеется много кварца. Присутствуют био­тит и мусковит, иногда амфиболы, пироксены, гранаты. Состав гнейсов близок к минеральному составу гранитов, отличаясь от последнего ориентированной гнейсовой текстурой.

Существенно иные породы образуются при метаморфизме песча­ников. Кварцевые песчаники с кремнистым цементом при метамор­физме превращаются в кварциты. Они состоят целиком из кварца, образующего неправильные зерна, которые иногда почти неразличимы.

Известняки при перекристаллизации переходят в мраморы. Последние состоят из кальцита, имеют зернисто-кристаллическую структуру и обычно массивную, нередко расплывчатую полосчатую текстуру. Реже наблюдается сланцеватость. Характерна белая или светло-серая окраска. В результате метаморфизма кислых и средних магматических пород (гранитов, диоритов и др.) образуются гнейсы и слюдяные сланцы. В отличие от аналогичных пород, образующихся при мета­морфизме осадочных образований (глин и песчаников) и называе­мых парагнейсами (или парасланцами), породы, возникающие за счет магматических, носят название ортогнейсов (или ортосланцев).

Габбро и базальты преобразуются на низшей стадии метамор­физма в зеленые сланцы, состоящие из хлорита, эпидота, актинолита и альбита. Далее они переходят в амфиболиты — массивные креп­кие породы сланцеватой или волокнистой текстуры, темно-зеленого до черного цвета. Они состоят из роговой обманки и плагиоклаза. На высшей ступени метаморфизма амфиболиты переходят в грана­товые амфиболиты и эклогиты, состоящие из граната и пироксена. Образование эклогитов происходит при очень высоких давлениях, поэтому они характерны для глубоких зон метаморфизма.

Ультраосновные породы (дуниты, перидотиты) преобразуются в змеевики (серпентиниты) и тальковые сланцы. Змеевики состоят из серпентина с примесью магнетита и хлорита, образующих микро­чешуйчатую темно-зеленую массу с пестрыми пятнами.

ПОРОДЫ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА

Под действием тектонического давления возникают тектонические брекчии и милониты.

Тектонические брекчии состоят из угловатых обломков раз­дробленных первичных пород самой разнообразной величины, сце­ментированных мелкораздробленным материалом тех же пород. Характерно отсутствие слоистости и однообразие состава обломков.

Милониты представляют собой породы, состоящие из мелкоперетертого материала первичных пород. Текстура их сланцеватая, тонкополосчатая, нередко очковая.

При ударе метеоритов о Землю возникают своеобразные ударно-метаморфические породы – импактиты. Они приурочены в основном к метеоритным кратерам, зонам разброса осколков и коренного (Земного) материала. Представлены эти породы чаще всего – зювитами, тагамитами, импактными брекчиями плавления и иногда тектитами (метеоритное стекло). Тектиты могут находиться от места падения метеорита на расстояниях 300-600 км, реже – 1200 км в результате большой скорости движения метеоритов в атмосфере (17-70 км/сек), значительной его массы и, соответственно, огромной высвобождающейся силы взрыва при столкновении с земной поверхностью.

ПОРОДЫ КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА

Контактовый метаморфизм выражается преимущественно в ин­тенсивной перекристаллизации пород, протекающей под действием высокой температуры, без заметного участия давления. Поэтому для возникающих на контакте при этом пород, носящих название роговиков, характерно отсутствие сланцеватых и вообще ориенти­рованных структур.

ПОРОДЫ ПНЕВМАТОЛИЗА И ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Продуктом этого типа метаморфизма являются скарны и грейзены. Скарны возникают на контакте карбонатных и интрузивных пород в результате контактово-метасоматических процессов, про­текающих при воздействии послемагматических растворов. Скарны имеют важное практическое значение, так как к ним приурочены многие полезные ископаемые (медь, железо, полиметаллы, молиб­ден, вольфрам, олово). Главные породообразующие минералы скар­нов — пироксен, плагиоклаз и гранат, а при более низких темпе­ратурах — эпидот, актинолит, карбонат и рудные минералы. Грейзены возникают за счет гранитов или песчано-глинистых пород. Они состоят из кварца и светлой слюды и имеют крупнокристал­лическую структуру.
Тема № 12: Геологическая карты, геохронологическая шкала, разрез.
Геологическая карта отражает строение земной поверхности и примыкающей к ней верхней части земной коры. Она позволяет по­нять не только геологическое устройство поверхности Земли, но и составить представление об истории геологического развития и основных закономерностях распространения в земной коре полез­ных ископаемых.

Геологическая карта строится на топографической основе, с ко­торой удаляются условные знаки, не имеющие значения для пони­мания строения рельефа. Геологическая карта представляет собой изображение с помощью условных знаков состава, возраста и условий залегания обнаженных на земной поверхности горных пород.

Четвертичные континентальные образования изображаются на особых картах, которые относятся к специальным геологическим и называются картами четвертичных отложений. Ко­ренные породы на таких картах обычно не подразделены.

Масштабы геологических карт весьма различны. Различают обзорные геологические карты, имеющие масштабы от 1:1000000 и мельче (например геологическая карта России масштаба 1:2500 000 и 1:5000 000 и др.). Следующая группа карт охватывает регио­нальные геологические карты, изображающие строение какой-либо определенной геологической области, т. е. области со сходными чертами геологического строения и развития (например, геологи­ческая карта Урала, Кавказа и др.). Масштабы этих карт меняются от 1:1500 000 до 1:200000. Третью группу образуют детальные геологические карты, имеющие масштабы от 1:200000 до 1: 50000. К последней группе относят крупномасштабные геологические карты, которые составляют для районов распространения тех или иных полезных ископаемых (например, угля, нефти, железа и др.), а также для небольших районов, охватывающих какое-либо одно месторождение или его часть. Масштабы этих карт от 1:25000 вплоть до самых крупных.