Лекция Главные минералы горных пород

Лекция 1.Главные минералы горных пород

По своей роли в составе горных пород минералы разделяются на две группы – главные и второстепенные. Главными называют те, которые принимают большое участие в составе пород. Так, кварц – главный минерал в гранитах, в габбро встречается лишь в виде второстепенной примеси. Апатит играет второстепенную роль в составе многих пород, но иногда, например, в апатитовых породах Хибинских тундр, он приобретает значение главного и служит предметом добычи для удобрения.

Понятие акцессорные минералы близко второстепенным. Это минералы, которые встречаются в виде незначительной примеси, но являются необходимой принадлежностью данной группы пород. Таковы циркон и ортит в гранитах, апатит в различных породах и др. Количество их обычно не превышает одного, а чаще измеряется десятыми и сотыми процента, хотя может достигать и 5 %. Обычно это минералы, содержащие в своем составе летучие компоненты, редкие, рассеянные и редкоземельные элементы. Кристаллизуются они из порций магм, насыщенных флюидами, обычно при завершении затвердевания расплава. Среди акцессорных выделяют рудные минералы, обычно это оксиды и сульфиды железа, титана и других металлов – магнетит, хромит, ильменит, гематит, пирит, халькопирит, касситерит и др. Изредка они играют большую роль в составе пород, и тогда порода становится рудой для добычи из нее металла.

Породообразующие минералы бывают первичными и вторичными. Первичные минералы образуются при процессах, происходивших при формировании самой породы. Вторичные возникают позднее во время геологических процессов при различных реакциях за счет первичных минералов. В зависимости от генезиса пород первичные и вторичные минералы могут быть различными. Так, карбонаты в магматических породах являются большей частью вторичными, тогда как в осадочных породах они могут быть первичными и образуют часто огромные толщи известняков и доломитов. Кварц в песчаниках считается первичным минералом, т. к. он отложен при образовании толщ этих пород. В гранитах он также первичен, т. к. кристаллизуется из магмы. А при процессах окварцевания он является наложенным и вторичным. Характерно то, что химический состав вторичных минералов тесно связан и вытекает из состава первичных.

Для пород магматического происхождения главными породообразующими минералами являются силикаты. В осадочных горных породах к ним присоединяются карбонаты. В метаморфических породах эти две группы минералов одинаково важны.

Силикаты в горных породах представлены главным образом минералами двух групп – магнезиально-железистыми и известково-щелочными силикатами. В известково-щелочных большую роль играет также алюминий, хотя он встречается и в железомагнезиальных силикатах (особенно в слюдах).

Выделенные две группы получили особые названия, а именно магнезиально-железистые минералы называются мафическими (или фемическими), а известково-щелочные – салическими. Большинство минералов первой группы обладают темными окрасками, т. к. содержат в своем составе элементы-хромофоры – железо, иногда титан, марганец и др., поэтому их называют еще темноцветными или цветными, тогда как салические – светлыми, светлоцветными. Эти термины условны, т.к. среди фемических минералов есть светлые разности, например, чисто магнезиальный оливин, флогопит, белый диопсид, литиевый пироксен – сподумен, белый кальциевые и магнезиальные амфиболы – антофиллит, тремолит и др. И, наоборот, бывает, что салические минералы – полевые шпаты окрашены в темно-серые, бурые, зеленые тона. Окраска этих минералов вызвана тонко распыленными темными включениями, они не содержат железа.

В группе главных минералов мы рассмотрим сначала фемические (оливин, пироксены, амфиболы, биотит), а затем салические (кварц, полевые шпаты, фельдшпатоиды), некоторые вторичные минералы (хлорит, серпентин, актинолит, кальцит, эпидоты, мусковит) и наиболее распространенные акцессорные (апатит, циркон, сфен, гранат).

Минералы группы оливина

Группа оливина обладает составом (Mg, Fe)₂SiO₄. Оливины – это изоморфный ряд форстерит – фаялит. К форстеритам относятся минералы, содержащие до 5 % фаялитового компонента. При содержании его от 5 до 50 % их называют хризолитами, от 50 до 95 % гортонолитами и от 95 до 100 % – фаялитами.

Минералы этой группы характерны преимущественно для магматических пород, иногда полностью слагая породы – дуниты, оливиниты. Их можно встретить в габбро, базальтах в виде крупных порфировых вкрапленников. Железистый член изоморфного ряда – фаялит встречается в кислых породах – гранитах рапакиви, некоторых пегматитах, обсидианах, широко распространен в шлаках металлургического производства. Магнезиальные члены ряда встречаются обычно в дунитах, перидотитах и габбро.

Кристаллизация из расплава для различных членов ряда происходит при разных условиях. Так, форстерит кристаллизуется при 1890º, фаялит – при 1205º. Такой диапазон температур кристаллизации и является причиной того, что оливин встречается в различных породах от ультраосновных дунитов до кислых гранитов. Меняется лишь состав минерала, тогда как структура остается устойчивой в широком диапазоне физико-химических условий.

Общие свойства минералов из группы оливина таковы. Кристаллизуются в ромбической сингонии. Выяснить это не всегда удается, т. к. оливин развивается чаще в виде неправильных (оплавленных по краям) зерен, не имеющих правильных кристаллографических очертаний и спайности. В базальтах оливин встречается в виде вкрапленников, правильных кристаллов. Реже – это неправильные зерна, микролиты.

Оптические свойства. Минералы группы оливина отличаются высоким двупреломлением (0,035–0,052). Чем больше в оливинах железа, тем выше двупреломление. Показатель преломления также очень сильно зависит от железистости оливина и состав его можно точно определить путем измерения в иммерсионной жидкости показателя преломления. n_g изменяется от форстерита к фаялиту от 1,670 до 1,879, а n_p – от1,635 до 1,827. Состав оливина также определяют по углу оптических осей 2V, который изменяется от – 47 до +84º, переходя через 90º, при содержании 13–14 % фаялита, причем магнезиальные члены ряда имеют положительный оптический знак, а железистые – отрицательный.

Вторичные изменения. Для оливина характерно образование сетки вторичного серпентина и трещиноватости. Серпентин развивается в виде петель сначала по краю зерен. Иногда замещается иддингситом (слюда), который узнается по яркому оранжево-красному цвету. Иногда замещается карбонатом – сидеритом или магнезитом.

Парагенезис оливина. Оливин (магнезиальный) встречается преимущественно с минералами ультраосновных и основных пород – ромбическим и моноклинным пироксеном, магнезиальным биотитом или флогопитом, основным плагиоклазом. Железистый оливин (фаялит) встречается с минералами кислых пород – кварцем, железистым биотитом, микроклином, кислым плагиоклазом.

жүктеу/скачать 255.5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: