Российская федерация министерство сельского хозяйства РФ
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Определение и описание магматических горных пород Цель работы: по внешним признакам и особенностям строения научиться определить вид магматических пород. Оборудование: коллекция магматических горных пород, классификационная таблица, таблица – определитель. Общие сведения Магматические горные породы обязаны своим происхождением затвердеванию природных, в подавляющем большинстве силикатных расплавов как внутри Земли, так и на ее поверхности. В качестве главных классификационных признаков магматических пород используются их химический состав и условия залегания. По химическому составу, который во многом обусловлен содержанием кремнезема ЅiO 2 , все магматические породы делятся на кислые, средние, основные и ультраосновные. По условиям образования магматические породы делятся на интрузивные, включающие субвулканические и жильные (полуглубинные, или гипабиссальные), и эффузивные. Интрузивные породы формировались на относительно больших глубинах, кристаллизация субвулканических и жильных пород происходила на небольшой глубине, эффузивные (излившиеся) породы затвердели непосредственно на дневной поверхности. По степени вторичных изменений, эффузивные породы делятся на кайнотипные — «молодые», неизмененные, и палеотипные — «древние», в той или иной степени измененные и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени. Магматических пород насчитывается более 1000, но лишь немногие из них распространены в земной коре достаточно широко. Визуальное определение магматических горных пород не представляет больших трудностей, если внимательно отнестись к изучению их главных отличительных признаков. По этим признакам в первую очередь следует установить, является порода интрузивной или эффузивной. Далее необходимо описать следующие вспомогательные признаки: цвет, структура, текстура, минеральный состав, кислотность. Структура – это совокупность признаков строения породы, обусловленных растворами, формой и взаимоотношениями ее составных частей в пространстве. Текстура – распределение ее составных частей в пространстве. Эти признаки дают возможность решить вопрос о принадлежности породы к интрузивным или эффузивным образованиям. Для интрузивных пород характерны различные формы полнокристаллических структур; 12 эффузивные, субвулканические породы, как правило, обладают неполнокристаллическими структурами. При определении минерального состава пород главными признаками являются цветное число, количество кварца, калиевого полевого шпатав. Цветное число, так же как и количество кварца, достаточно надежно свидетельствует о принадлежности породы к той или иной группе по содержанию кремнезема. Следует помнить, что кислые породы с большим количеством кварца. У средних пород преобладает серая окраска (среднее цветное число 20), кварца мало или нет совсем. Основные и ультраосновные породы, как правило, не содержат кварца. Цветное число основных пород достаточно велико, им свойственна окраска с преобладанием темно-серых тонов (Лабрадор — полевой шпат основных пород — имеет темно-серый цвет), а ультраосновные породы обычно окрашены в цвета, близкие к черным или темно-зеленым, в них практически не встречаются светлоокрашенные минералы. Средние породы щелочного ряда распознаются по большому количеству калиевого полевого шпата, а средние щелочные породы — по присутствию, кроме того, фельдшпатоидов. Отличительные признаки интрузивных пород 1. Текстура – массивная, полосчатая, пятнистая и др. 2. Структура – полнокристаллическая, афанитовая, мелкозернистая (раствор зеленый - < 0,5 мм); среднезернистая (0,5 – 1 мм); крупнозернистая (1 – 5 мм) и гигантозернистая (> 5 мм); равномерно-зернистая; неравномерно зернистая. Отличительные признаки эффузивных пород 1. Текстура – массивная, полосчатая, слоистая, пятнистая, пузыристая или миндалекаменная, флюидальная, трахитовая. 2. Структура – неполнокристаллическая, порфировая, афировая. 13 Таблица описания магматических пород № Структура Текстура Происхожде ние Цвет Кислотность Название Минер-ый сос-ав Примечание 1. Равномерно- средне-зернистая Массивная Интрузивная Красноватый 65-75% Гранит Слюда (биотит), рогов. обманка, ортоклазы, кислые плагиоклазы В строительстве в отделочных работах 2. Гиганто- зернистая Массивная Интрузивная Черноземн. Ультра- основн. <45% Перидоти т Авгит, оливин, рогов. обманка Не имеет практич. Назн-я 3. Порфировая Пятнистая Эффузивная Серовато- зеленоват. Средн. 55-65 Порфири т Авгит, рогов. обманка, биотит В отделочных работах 4. Крупно- порфировая Флюидальна я Эффузивная Зеленов.- серовато- розоват. Сред.55-65 Порфир. Рогов. обманка, авгит, биотит, ортоклаз, кисл. полев. шпаты В отделочных работах 5. Равномерно- крупнозернистая Массивная Интрузивная Темно- серый, коричневый Основ. 45-55 Габбро Авгит, биотит, плагиоклазы В облицовочных работах, изготовление памятников 6. Порфировая Пятнистая Эффузивная Серовато- зеленов. Средн. 55-65 Андезит Авгит, роговая обманка, биотит, плагиоклазы В строительстве как облицовочный материал 7. Стекловатая Порист. Эффузивная Красноват. 65-75 Вулкан туф Роговая обманка, ортоклазы, плагиоклаза Утеплитель в строительстве 14 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Определение и описание осадочных горных парод Цель работы: По внешним признакам и особенностям строения научиться различать осадочные породы. Оборудование: коллекция осадочных пород, классификационная таблица, HCl Общие сведения Осадочные горные породы образуются на поверхности Земли в водной, реже — воздушной среде из продуктов разрушения других пород, а также из химических и органогенных осадков, т.е.в ходе экзогенных процессов. По способу образования минерального вещества осадочные породы делятся на: - обломочные, состоящие из обломков минералов и горных пород; - органогенные, в основе которых находятся твердые части организмов и продуктов их жизнедеятельности; - хемогенные, представленные минералами, сформировавшимися химическим путем. Между этими группами осадочных пород нет четких границ; особенно часто породы смешанного происхождения встречаются среди органогенных и хемогенных Главными признаками, определяющими осадочные горные породы являются: состав осадка, степень диагенеза, цвет, текстура, структура, пористость и плотность. Состав осадка зависит от способа его образования: это могут быть обломки горных пород и минералов, органогенное вещество или продукты химических реакций. В соответствии с этим породу следует относить к обломочной, органогенной или хемогенной. Степень диагенеза (лат. диагенез — перерождение) — признак, который показывает, какие изменения произошли в осадке после его образования в процессе превращения в горную породу. Иногда видимых признаков диагенеза нет: например, встречаются пески, которые, образовавшись миллионы лет назад, так и остались пес- ками. В таких случаях осадок следует считать горной породой, если он перекрыт более молодыми отложениями. Оставаясь на поверхности, он сохраняет название осадка, даже если окружающие условия изменились, например морские условия сменились кон- тинентальными. Диагенез связан с обезвоживанием (дегидратацией) осадка, перекристаллизацией, старением коллоидов и др. Образование цемента в обломочных породах — один из мощных факторов диагенеза ОБЛОМОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Обломочные горные породы образуются при осаждении обломков различной крупности, переносимых в виде механической взвеси. 15 Структура: Обломочные горные породы имеют зернистую структуру с различным размером зерен (обломков). При характеристике структуры обломочных пород используют понятие фракции. Фракция — совокупность частиц (обломков) определенно- го размера. Выделяют четыре основные фракции: 1. гравелистая > 2 мм; 2. песчаная — 2 — 0,05 мм; 3. пылеватая — 0,05 — 0,005 мм; 4. глинистая<0,005 мм. По преобладанию той или иной фракции в обломочных горных породах различают структуры: 1. крупнозернистая (крупнообломочная) с преобладанием гравелистой фракции; 2. среднезернистая (песчаная;) с преобладанием песчаной фракции; 3. мелкозернистая (пылеватая) с преобладанием пылеватой фракции; 4. тонкозернистая (глинистая) с преобладанием глинистой фракции. Крупнозернистая структура определяется визуально, поскольку частицы крупнее 2 мм легко различимы невооруженным глазом. Среднезернистая, мелкозернистая и тонкозернистая структуры различаются на ощупь по степени шероховатости: 1. среднезернистая — сильно шероховатая; 2. мелкозернистая — слегка шероховатая; 3. тонкозернистая — гладкая. По форме обломков различают породы, в которых .частицы могут быть угловатые (неокатавные) или округлые, часто полированные, (окатанные). В обломочных породах структурные элементы часто скреплены цементом. Цементационные связи отличаются жесткостью и после нарушения не восстанавливаются. В зависимости от соотношения в породе количества обломочного материала и цемента выделяют два основных типа цементации: б а з а л ь н ы й, когда цементирующее вещество преобладает над обломками, и п о р о в ы и, когда преобладает обломочный материал, а цемент заполняет поры между обломками. По составу цемент может быть различный. Текстура: Характерными текстурными особенностями всех осадочных пород являются пористость и слоистость. По характеру расположения зерен (обломков) текстура обломочных пород может быть: 1. беспорядочная, с беспорядочным расположением хорошо видимых обломков; 2. однородная, с беспорядочным расположением мелких обломков, неразличимых невооруженным глазом: 3. слоистая с ориентированным в горизонтальном направлении расположением зерен; 4. сланцеватая с возникновением плоскостей сланцеватости в горизонтальном направлении. При механическом воздействии' и выветривании порода, имеющая сланцеватую текстуру распадается на пластинки или плитки. 16 По степени компактности зерен в обломочных горных породах макроскопически различают две основные текстуры; 1. плотная, когда поры в породе не различаются даже с помощью лупы; 2. пористая, когда поры видны невооруженным глазом. Среди пористых текстур выделяют макропористую с диаметром пор более 0,5 мм и микропористую с диа- метром пор менее 0,5 мм. Минералогический состав: Все обломочные горные породы полиминеральные. В состав их могут входить: 1. первичные минералы, возникающие в момент формирования садка, такие как кварц, полевые шпаты, роговая обманка, мусковит, биотит, кальцит, гипс; 2. вторичные минералы, являющиеся продуктами химического выветривания первичных минералов, такие как каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, глауконит; 3. обломки материнских пород различной величины, которые могут быть полиминеральными и моном1и.не,ральными. При характеристике минералогического состава конгломератов, брекчий и песчаников, помимо состава обломков, указывается химический состав естественного цемента. Часто химический состав цемента входит в название породы, например: железистый песчаник, кремнистый песчаник. По составу цемент может быть различный. Наиболее часто встречается цемент: 1. карбонатный — бурно вскипает от НСl; 2. железистый — придает породам желтые и бурые оттенки; 3. кремнистый — очень прочный, водостойкий; 4. глинистый — мало прочный, неводостойкий. Цвет: Обломочные породы могут иметь самые разнообразные окраски и оттенки от снежно-белой до черной. По цвету часто на основании этого получить представление об их свойствах. Белый и светло-серый цвета обычно обусловлены окраской главных минералов осадочных пород: кварца, каолинита, монтмориллонита, кальцита и свидетельствуют до некоторой степени о чистоте породы. Темно-серый и черный цвета чаще всего появляются в результате примесей органического вещества и реже солей марганца и сернистого железа. Желтый, желто-бурый и бурый цвета обусловлены присутствием в породе окислов железа, в основном лимонита. Зеленый цвет зависит от примеси закисного железа и присутствия зеленых минералов: глауконита, хлорита, серпентина, оливина. Красный цвет обычно связан с примесями окислов железа и алюминия. Часто для уточнения окраски породы используется двойное обозначение: зеленовато-серый, коричневато-бурый и т. д. При этом основной цвет надо ставить на второе место. Классификация: Обломочные горные породы классифицируются по структуре. Эта классификация основана на величине и форме зерен (обломков), степени их сцементированности и характере структурных связей между отдельными зернами (частичками). Классификация обломочных пород приведена в табл. 1. 17 Таблица 1 Структура Размер зерен Несцементированные Сцементирован ные Несвязные Связные Крупнозернистая >200 мм Неокатанные Окатанные -- Глыбы Валуны — — 200 — 10 мм Щебень Галька — Брекчия Конгломерат 10 —2 мм Дресва Гравий — Брекчия Гравелит Среднезернистая 2 — 0,05 мм Песок _ Песчаник Мелкозернистая 0,05 — 0,005 мм Супесь Суглинок, Лёсс Алевролит Тонкозернистая < 0,005 мм Глина Аргиллит ХЕМОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Хемогенные горные породы образуются при кристаллизации солей из химических растворов. Структура: Хемогенные горные породы могут иметь кристаллическую структуру с различным размером кристаллов. По размеру кристаллов выделяют структуры: 1. крупнокристаллическая > 5 мм: 2. мелкокристаллическая < 1 мм; 3. скрытокристаллическая, когда кристаллы неразличимы макроскопически. Иногда хемогенные породы имеют оолитовую структуру. Оолиты — округлые зерна, имеющие концентрически скорлуповатое строение. Размер оолитов может быть различен, от нескольких мм до 1—2 см. Текстура: Текстура хемогенных пород по характеру расположения кристаллов или оолитов может быть: 1. беспорядочная с беспорядочным расположением крупных кристаллов или оолитов; 2. однородная с беспорядочным расположением мелких кристаллов; 3. слоистая с хорошо заметными слоями различного химического состава или цвета. По степени компактности породы текстура может быть: 1. плотная, 2. пористая, 3. шлаковая (туфовая). Минералогический состав: По составу хемогенные породы обычно мономинеральные. Основными породообразующими минералами являются карбонаты (кальцит, доломит, магнезит), кремнистые минералы (кварц, опал, халцедон), сульфаты (гипс и ангидрит), галоиды (галит,сильвин), соединения Fe и соединения А1. Классификация: Хемогенные горные породы классифицируются по химическому (минералогическому) составу. Классификация хемогенных пород приведена в табл. 2. 18 Таблица 2 Хемогенные горные породы Класс Минералогический Название состав породы Структура Текстура Особые признаки Карбонатные Кальцит Глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит и др.) Соединения Fe Известковый туф Скрытокристал- лическая Шлаковая однородная Бурно вскипает от НСl Известняк Кристалличес- кая Плотная одно- родная Бурно вскипает от НСl Доломит Кристалличес- кая Плотная одно- родная Вскипает от НСl порошке Кремнистые Кварц, опал, халцедон Глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит и др.) Соединения Fe Кремнистый туф Скрытокристал- лическая Шлаковая однородная Не вскипает от HCI Кремень Аморфная Плотная однородная или слоистая Цвет различный Очень прочный Аллитовые Соединения А1 Боксит Оолитовая Плотная или пористая, беспо- рядочная Красный цвет Сульфатные Гипс Гипс Кристалличес- кая Плотная одно- родная Белый, розовый, желтый Ангидрит Ангидрит Кристалличес- кая Плотная одно- родная Голубоватый Галоидные Галит Каменная соль Кристалличес- кая Плотная одно- родная Соленый на вкус ОРГАНОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Органогенные горные породы образуются при накоплении минеральных и органических остатков после отмирания растительных и животных организмов. Структура: Органогенные горные породы могут иметь органогенно-зернистую структуру с различным размером зерен или волокнистую структуру. Размер зерен определяется так же как и в обломочных породах: 1. крупнозернистая > 2 мм; 2. среднезернистая — от 2 до 0,05 мм; 3. мелкозернистая — от 0,05 до 0,005 мм; 4. тонкозернистая < 0,005 мм. Макроскопически структура породы определяется по опробованию на ощупь. Текстура: Органогенные горные породы в большинстве случаев имеют пористую текстуру, так как неправильная форма органогенных зерен исключает их плотную укладку. По характеру расположения зерен структура может быть беспорядочная, однородная или слоистая. Минералогический состав: По составу органогенные породы обычно мономинеральные. Поскольку большинство породообразующих организмов имеют карбонатные и кремнистые панцири и скелеты, то наиболее распространенными породообразующими минералами органогенных пород являются кальцит, халцедон и опал, а также органические соединения, характерные для группы углистых пород. |