Методическое пособие практические работы по дисциплине «геология» для студентов направления 020200. 62
жүктеу/скачать 476 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Глыбовый конгломерат
- Валунная брекчия
- Гравелит
- Алевролит
Средние магматические породы также характеризуются сравнительно светлой (серой – породы нормального ряда; розовой или розовато-серой – умеренно-щелочного ряда) окраской, но в отличие от кислых пород или совсем не содержат кварца или содержат его мало (менее 10-15%). Содержание же темноцветных минералов в них, наоборот, выше, чем в кислых (до 30-35%). Средние породы, как и кислые широко распространены, причем эффузивные породы пользуются большим распространением по сравнению с интрузивными. К интрузивным породам нормального ряда относятся диориты, а умеренно-щелочного – сиениты. Их эффузивными аналогами являются, соответственно андезиты и трахиты.Диорит - порода серого, розовато-серого, серо-зеленого цвета. Они состоят на 60-70% из светлоокрашенных минералов и на 30-40% из темноцветных. Минеральный состав - средний плагиоклаз, роговая обманка. Из второстепенных минералов - биотит, калиевый полевой шпат, кварц, могут присутствовать пироксены. Если количество кварца достигает 5-10%, то породу называют кварцевым диоритом. Могут отмечаться переходные разности к габбро (габбродиорит), граниту (гранодиорит). Сиениты - породы розоватого, светло-серого, розовато-серого цветов. Минеральный состав - плагиоклаз 15-20%, калиевый полевой шпат (микроклин или ортоклаз) - 60-70%, пироксены (диопсид), амфиболы (роговая обманка, актинолит), биотит. Содержание темноцветных минералов - до 15%. Второстепенные - кварц, оливин, акцессорные - апатит, сфен, циркон, магнетит, титаномагнетит. В случае, если сиенит содержит кварц в количестве 5-15%, то он называется кварцевым сиенитом (является переходной породой к гранитам и граносиенитам). Существуют также переходные породы к гранитам (граносиенит, содержит 10-20% кварца), к габбро (габбросиенит), к диоритам (монцонит, в котором количество калиевых полевых шпатов и плагиоклаза примерно равное), Андезиты обычно имеют порфировую структуру и разнообразную окраску основной массы - от темно-серой почти черной до светло-серой, желтовато-серой. Порфировые выделения представлены плагиоклазом и темноцветными минералами (пироксены, роговая обманка, редко биотит, оливин) минералами. Плагиоклаз часто имеет зональное строение (от более основного к более кислому). Основная масса состоит из среднего плагиоклаза, моноклинного пироксена, тонкой сыпи магнетита, вулканического стекла. Текстура андезитов – массивная или пористая. Андезиты (особенно темноокрашенные) визуально часто бывает сложно отличить от базальтов, т.к. они образуют с последними непрерывные переходы, поэтому для точного определения названия породы нередко не обойтись без химического анализа. Трахит - светло-серая, розовая, розоватая, серо-розовая, часто красноватая, лилово-бурая, вишнево-красная порода . Структуры - обычно порфировые (количество порфировых вкрапленников может достигать 60%) и афировые. Текстуры - массивные, полосчатые, трахитоидные, иногда флюидальные. Минеральный состав - вкрапленники представлены плагиоклазом, калишпатом, роговой обманкой и биотитом, редко отмечаются пироксен и оливин. Основная масса - вулканическое стекло (обычно не превышает 20% от объема породы) или продукты его раскристаллизации, калиевый полевой шпат, плагиоклазы, диопсид, рудные минералы, апатит. Существуют породы, переходные от трахитов к андезитам (трахиандезит) . В основных породах темноцветных минералов обычно более 40% (да и основные плагиоклазы обычно окрашены в темно-серый, иногда почти черный цвет), поэтому все они имеют темную (темно-зеленую, темно-серую, иногда почти черную) окраску. Основные породы занимают значительное место по распространенности на Земле. С ней может сравниться только группа кислых пород. Наиболее распространены вулканические породы, интрузивные же занимают около 3% среди всех пород. Среди интрузивных основных пород резко преобладают габбро, а среди эффузивных – базальты. Габбро - плотные массивные породы от мелко- до крупнозернистых. Текстуры разнообразны - массивные, полосчатые, директивные. Состоит из плагиоклаза и пироксена (примерно в равных количествах). Из второстепенных минералов могут присутствовать оливин, роговая обманка, биотит, кварц, калиевый полевой шпат. Базальты - породы черного, зеленовато-черного цвета, порфировые или афировые. Для них характерна пористая или миндалекаменная текстура, но наблюдается и массивная. По внешнему виду они нередко очень похожи на андезиты. Ультраосновные породы состоят исключительно из темноцветных минералов – оливина, пироксенов и роговой обманки, поэтому и окраска их обычно темно-зеленая до черной. Все ультраосновные породы тяжелые. Их плотность 3-3,4. Ультраосновные породы распространены незначительно Эту группу магматических пород часто называют гипербазитами, ультрабазитами. Среди интрузивных ультраосновных пород в зависимости от минерального состава выделяются преимущественно оливиновые породы – дуниты и оливиниты и оливин-пироксеновые - перидотиты.Дуниты и оливиниты - темно-зеленые, темно-серые до черного цвета породы, мелкозернистые, как правило, массивные, плотные, иногда отмечается полосчатая текстура. Структуры их мелко-, среднезернистые. Состав оливин – более 90%, второстепенные минералы - магнетит (в оливинитах ), хромит (в дунитах). Перидотиты имеют темно-зеленую, черную окраску, обычно плотной текстуры, наряду с зернистыми встречаются порфировидные структуры. Состоят из оливина (40-90%) и пироксенов. Эффузивные ультраосновные породы - это породы семейства пикритов, Пикриты - на выветрелой поверхности обычно имеют темно-бурую окраску, а на свежем изломе - темно-зеленые, почти черные. Текстура - массивная, реже флюидально-директивная и миндалекаменная. Эффузивные породы ультраосновного состава визуально определяются с большим трудом, т.к. обычно они превращены в серпентиниты и признаки их вулканогенного генезиса часто стерты наложенными процессами. Щелочные породы могут быть как светлоокрашенными, так и темноокрашенными (в зависимости от содержания темноцветных минералов). Они не содержат кварца, но содержат нефелин и/или щелочные амфиболы и пироксены. Щелочные породы в составе земной коры имеют ограниченное распространение. Ниже приводится краткая характеристика некоторых из них. Уртит - порода светло-серого цвета, средне- крупнозернистая массивной текстуры. Состав - нефелин (80-85%) и щелочные пироксены (обычно эгирин). Уртит является рудой на алюминий. Нефелиновые сиениты - светлые, серые, розовато-серые, крупно- или среднезернистые породы. Текстура - массивная, трахитоидная, полосчатая, часто эти породы неравномернозернистые (порфировидные). Минеральный состав - калиевые и натриевые полевые шпаты (60-70%), нефелин (10-30%), темноцветные минералы - 10-25%. Нефелиновые сиениты также являются сырьем на алюминий. Кимберлит - относится к семейству щелочных пикритов. Окраска кимберлитов - разнообразная и зависит от степени их изменения (серпентинизация, карбонатизация). Наиболее часто встречаются темная зеленовато-черная, светлая голубовато-серая или буровато-желтая (оранжевая). Для кимберлитов очень характерен порфировый облик (подавляющая часть фенокристаллов (ксенокристаллов) образована угловато-округлыми зернами оливина, частично или полностью замещенного серпентином и/или карбонатом. Нередко наблюдается брекчиевая текстура. Структура основной массы скрытокристаллическая. Для кимберлитов характерно залегание в виде трубок взрыва, размерами до 20×30×1000 м и более. Особую группу пород составляют пирокластические и вулканогенно-обломочные породы. Пирокластические породы занимают промежуточное положение между магматическими эффузивными и чисто осадочными и представляют особую группу пород, широко распространенных в областях интенсивного вулканизма, как современного, так и древнего. Туфы состоят из обломков (остроугольных или оплавленных). Размер пирокластических обломков варьирует в широких пределах. От долей миллиметра («вулканический пепел») до нескольких метров в поперечнике. Обломки размерами от горошины до грецкого ореха (примерно от 1 до 5 см) чаще всего называют лапилли (от итальянского «lapilli» – камешки). Крупные обломки (более 20 см) остроугольной формы называются вулканическими глыбами, а оплавленные обломки того же размера округлой, веретеновидной и караваеобразной формы – вулканическими бомбами. Если в туфах обломки сплавлены («сварены») друг с другом, такие туфы называют спекшимися. Цемент остальных туфов может состоять как из более мелкого пирокластического материала, так и новообразованных минералов (хлорита, кальцита, эпидота, цеолитов). По размеру частиц различают тонкообломочные (диаметр около 0,1 мм), мелкообломочные - (до 1 мм), крупно- и грубообломочные (более 1 мм). Цвет туфов зависит от состава и изменяется от светло-серых и розовых у кислых пород до темно-серых и зеленовато-серых у основных туфов. Называются туфы по составу вулканогенного материала - андезитовый, базальтовый и т.п. По соотношению вулканогенного и осадочного материала выделяются туфы, туффиты, туфопесчаники и песчаники с примесью пирокластического материала. Границей между туфами и туффитами является 10% примеси осадочного материала, а между туффитами и туфопесчаниками – содержание терригенного материала осадочного происхождения более 50%. Визуально мелкообломочные пирокластические (туфы) и вулканогенно-осадочные (туффиты, туфопесчаники) породы часто неразличимы. Рекомендации по определению магматических горных пород Можно предложить следующую упрощенную схему практического определения наиболее распространенных видов магматических горных пород. При определении названия магматической горной породы сначала нужно выяснить является ли она интрузивной (глубинной), либо эффузивной. Для этого необходимо установить какая у неё структура - полнокристаллическая или неполнокристаллическая. Кроме структурных особенностей в определении условий формирования пород могут помочь и их текстурные особенности. Пористые и миндалекаменные, а также флюидальные текстуры наблюдаются у эффузивных пород. В случае, если по текстурно-структурным особенностям установлено, что порода интрузивная, следует определить ее минеральный состав. Для этого необходимо научиться узнавать наиболее распространенные в магматических горных породах (главные или породообразующие) минералы – кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и нефелин. Зерна кварца в подах обычно имеют неправильную форму. Окраска его чаще всего светло-серая, спайность отсутствует. Среди полевых шпатов обычно можно визуально отличить калиевые полевые шпаты от плагиоклазов. Для калиевых полевых шпатов более характерны розовые или красные тона окраски, пертиты. Плагиоклазы обычно окрашены в серый цвет (от светло-серого, почти белого у кислых до темно-серого, почти черного, у основных), а также нередко имеют зональное строение. В крупных зернах можно по характеру спайности и форме поперечных сечений отличить амфиболы (чаще всего встречается обыкновенная роговая обманка) от пироксенов. Роговая обманка обычно образует длиннопризматические кристаллы с ромбическим (или почти шестиугольным) поперечным сечением. Углы между направлениями спайности примерно 60о и 120о (их можно определить либо по трещинкам спайности, иногда хорошо заметным в поперечном сечении, либо по углам между блестящими плоскостями спайности в продольном сечении). Пироксены обычно имеют менее вытянутую, короткостолбчатую форму с квадратным или почти восьмиугольным поперечным сечением. Угол между направлениями спайности у них всегда почти прямой (87о и 93о). Оливин отличается от пироксенов и амфиболов округлой формой зерен и отсутствием спайности. Нефелин, отличие от похожих на него полевых шпатов не обладает спайностью, а в отличие от кварца имеет меньшую твердость и характерную шестиугольную или квадратную форму поперечных сечений. Слюды легко узнаются по пластинчатой форме кристаллов и весьма совершенной спайности. После определения минерального состава и приблизительных содержаний каждого минерала, пользуясь таблицей 2, следует обратить внимание и на окраску породы. Если порода светлоокрашенная (светло-серая, розовая), в ней есть кварц и его больше 25%, то порода – кислая (гранит). Если кварца нет или его мало, порода сравнительно светлоокрашенная (темноцветных минералов меньше 35-40%) и отсутствует нефелин, то порода средняя (нормального или умеренно-щелочного ряда). Розовые тона окраски обычно свидетельствуют о преобладании среди полевых шпатов калиевого полевого шпата и такую породу можно назвать сиенитом. Серые тона окраски породы свидетельствуют о преобладании в составе полевых шпатов плагиоклаза, поэтому, пользуясь таблицей, можно легко определить, что, вероятнее всего, это диорит. Если же в породе одновременно присутствуют и нефелин, и полевые шпаты – это нефелиновый сиенит (средняя порода щелочного ряда). Для основных и ультраосновных пород характерны высокие содержания темноцветных минералов (пироксенов, амфиболов, оливина) и, соответственно темная (темно-серая, зеленая и темно-зеленая окраска). В отличие от основных пород (габбро) в ультраосновных породах (дунит, перидотит) нет и кварца, и полевых шпатов, но гораздо чаще и в значительно большем количестве присутствует оливин (до 100% в дуните). Следует иметь в виду, что не всегда можно визуально с легкостью отличить ультраосновные породы от основных, так как плагиоклазы с высоким содержанием анортита (лабрадор и битовнит) нередко имеют темно-серую или почти черную окраску и с большим трудом (по характеру спайности, иногда иризации) отличаются от темноцветных минералов (пироксенов и амфиболов). Окраска щелочных интрузивных пород (как среднего, так и ультраосновного состава) может быть различной от светло-серой и серой до темно-серой и темно-зеленой. Они отличаются присутствием нефелина, для которого, как уже отмечалось ранее, характерны, в отличие от полевых шпатов, квадратные или шестиугольные поперечные сечения, отсутствие спайности и, в отличие от кварца, жирный или восковой блеск, интенсивные вторичные изменения, более низкая твердость. В ультраосновных щелочных породах (ийолиты, уртиты) нет полевых шпатов. Определение названия эффузивной горной породы обычно вызывает значительно большие затруднения, чем в случае интрузивных пород, в связи с тем, что в эффузивах не все минералы успели образовать достаточно крупные кристаллы, а состав вулканического стекла (особенно, в случае его значительных вторичных изменений или перекристаллизации) в большинстве случаев визуально не определяется с достаточной точностью. Как правило, невооруженным глазом хорошо различимы только минералы порфировых выделений (фенокристаллы). Приступая к практическому определению наиболее распространенных эффузивных пород, следует иметь в виду, что эффузивы кислого состава (риолиты, риодациты) обычно имеют сравнительно светлую (светло-розовую, светло-серую, буроватую, коричневую) окраску, за исключением обсидиана (вулканическое стекло), который часто бывает темно-серым или черным (для него характерен смолистый или стеклянный блеск и раковистый излом). Как правило, чем более кислый состав имеет порода, тем светлее у неё окраска. Соответственно, с увеличением основности породы её окраска становится темнее. Если структура кислой эффузивной породы порфировая, то в составе порфировых вкрапленников в риолитах (в отличие от риодацитов и дацитов) обычно присутствует кварц. Средние эффузивные породы – андезиты (аналоги диоритов) обычно имеют серую, зеленовато-серую, зеленую окраску. Порфировые вкрапленники чаще всего состоят из плагиоклаза и/или пироксена, кварц отсутствует. Эффузивные аналоги сиенитов – трахиты обычно имеют красноватую, кирпичную, лиловатую окраску. В составе порфировых вкрапленников обычно преобладает калиевый полевой шпат или кислый плагиоклаз. Эффузивные основные (базальты) и ультраосновные (пикриты) визуально очень похожи (особенно, если породы афировые, то есть не содержат порфировых вкрапленников). Так же как и для их интрузивных аналогов, для них характерны темные (темно-серые, темно-зеленые, зеленовато-черные, черные) окраски. В порфировых выделениях в базальтах может присутствовать плагиоклаз, оливин, пироксен. Ультраосновные эффузивы (пикриты) отличаются от основных (базальтов) более высоким удельным весом (3,2 – 3,4), но это различие сложно заметить, взвешивая образцы на руке. Не всегда по внешнему виду базальты можно уверенно отличить и от андезитов. Нефелинсодержащие щелочные эффузивы (фонолиты) отличаются своеобразными структурами, обусловленными присутствием порфировых вкрапленников нефелина, имеющего характерные шестиугольные или квадратные поперечные сечения. После предварительного определения названия магматической горной породы, следует для контроля его правильности, еще раз обратиться к таблице 2 и проверить насколько полно соответствуют признаки определяемой породы приведенным в таблице (минеральный состав, окраска, структура, текстура и т.д.). В случае необходимости можно дополнительно сравнить определяемый образец с образцами магматических горных пород из эталонной коллекции. При описании магматической горной породы удобно придерживаться следующей схемы:
Ознакомившись с принципами классификации магматических горных пород и методикой их диагностики, студенты получают образцы горных пород и приступают к их определению. При выполнении работы следует использовать таблицу классификации магматических пород и опираться на изложенные выше рекомендации. Контрольные вопросы: 1. На чём основана классификация магматических горных пород? 2. Содержание каких компонентов положено в основу классификации? 3. Что такое породообразующие минералы? 4. Какие минералы обычно бывают породообразующими в магматических горных породах? 5. В чём разница между первичными и вторичными минералами магматических пород? Содержание которых из них используется для диагностики магматический породы? 6. Назовите примеры кислых интрузивных и эффузивных пород. 7. Назовите примеры средних эффузивных и интрузивных пород. 8. Назовите примеры основных интрузивных и эффузивных пород. 9. Назовите примеры ультраосновных интрузивных и эффузивных пород. 10.Назовите примеры низкощелочных магматических пород различной кремнекислотности. 11. Назовите примеры умеренно-щелочных магматических пород различной кремнекислотности. 12. Назовите примеры щелочных магматических пород различной кремнекислотности. 13. Что такое пирокластические и вулканогенно-обломочные породы? Как они подразделяются? 14. Как кислые магматические породы отличаются от основных по окраске? 15. Присутствие какого минерала обязательно в кислых горных породах в отличие от всех остальных? 16. Породы какой группы не содержат полевых шпатов? 17. Для каких пород характерно присутствие нефелина? Литература: 1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: Учеб. для вузов [текст] / В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005. 2. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006. 3. 40. Юбельт, Р. Определитель горных пород [текст] / Р. Юбельт, П. Штрайер. – «Мир», 1978. 4. Юбельт, Р. Определитель минералов [текст] / Р. Юбельт. – М.: «Мир», 1978.
Задачи. Ознакомление студентов с основами классификации и наиболее распространенными типами метаморфических горных пород, характерными для них структурами и текстурами, выработка навыков описания и практического определения метаморфических горных пород. Учебный материал. Учебная коллекция метаморфических горных пород, шкала Мооса, 10% соляная кислота в капельницах. Наглядные пособия: Классификация метаморфических горных пород, схема описания метаморфических горных пород.
Метаморфические породы можно разделить по условиям образования, т.е. видам метаморфизма и масштабам его проявления. Наибольшее распространение имеют метаморфические горные породы, образовавшиеся в результате регионального метаморфизма, захватывающего обширные участки земной коры. Менее распространены продукты локального метаморфизма (контактового и динамометаморфизма, проявляющихся соответственно лишь вблизи контактов интрузивных тел и зон разрывных нарушений). Метаморфизм может происходить без изменения химического состав исходной породы (т.е. без привноса или выноса химических компонентов), либо с существенным изменением первоначального химического состава пород (метасоматические преобразования или метасоматоз). Структуры и текстуры метаморфических пород имеют как черты сходства со структурами и текстурами осадочных и магматических пород, так и существенные отличия. Так как главными факторами метаморфизма являются температура и давление, для метаморфических пород характерны зернистые или бластические структуры, возникшие в результате перекристаллизации в твердом состоянии. «Бласт»- новообразованный минерал, поэтому процесс перекристаллизации минералов при метаморфизме называется бластезом. Среди кристаллобластических (кристаллобластовых) структур по размеру зерен выделяются крупно-, средне-, мелко- и тонкозернистые, а по форме выделений минералов – зернистые или гранобластовые (характерны изометричные формы слагающих породу минералов), волокнисто-зернистые или нематобластовые (минералы, слагающие породу, имеют удлиненно-призматический облик), листоватые, чешуйчатые или лепидобластовые (порода сложена минералами листоватого или чешуйчатого облика) и т.д. структуры, что связано с приспособлением минералов к условиям кристаллизации при сильном давлении. Не следует путать подобные структуры со структурами интрузивных магматических пород, возникшими в результате кристаллизации минералов из расплава. По соотношению относительных размеров зерен выделяются равномернозернистые и неравномернозернистые структуры. Неравномернозернистая или порфиробластовая (аналог порфировидной у магматических пород) структура весьма характерна для метаморфических пород. Типичные минералы порфиробластов - гранаты, ставролит, дистен (кианит). Для динамометаморфических пород характерны катакластическая и милонитовая структуры. Катакластическая структура отличается раздроблением и деформацией многих минералов. Не следует путать ее со структурами осадочных терригенных (обломочных) пород. В осадочных породах, в отличие от метаморфических, обломки минералов не деформированы и часто в той или иной степени окатаны. Милонитовая структура – крайне тонкозернистая, отдельные обломки минералов не различимы невооруженным глазом, так как они перетерты в тонкий порошок и перекристаллизованы (полностью или частично). В метаморфических породах иногда сохраняются реликтовые структуры - структуры, в которых отчетливо виден структурный узор исходных пород. Текстура метаморфических пород нередко сланцеватая (типична для регионального и дислокационного метаморфизма), которая отличается тем, что при легком ударе порода легко распадается на отдельные плитки или пластинки, что является следствием параллельной ориентировки пластинчатых минералов (для сравнения: эта текстура чем-то напоминает весьма совершенную спайность в минералах или плитчатую отдельность в осадочных породах). В случае, если текстура массивная, она может быть как однородной (минеральный состав и структура во всех участках породы примерно одинаковы (например, мрамор, кварцит, роговик), так и неоднородной: пятнистой, полосчатой, плойчатой, узловатой и очковой (так как перекристаллизация пород в подавляющем большинстве случаев происходит в твердом состоянии, без образования расплава и вновь возникающие минералы распределяются в породе неравномерно). Пятнистая текстура обусловлена наличием в породе участков (пятен), отличающихся по составу, цвету, устойчивости к выветриванию; полосчатая текстура проявляется в чередовании различных по составу полос; узловатая обусловленная неравномерным распределением достаточно крупных выделений новообразованных минералов (или их скоплений) среди более мелкозернистой основной массы в виде своеобразных «узелков»; плойчатая – когда под влиянием направленного давления (стресса) порода смята в мелкие складки; очковая текстура определяется наличием округлых или овальных агрегатов минералов среди более мелкозернистой, часто сланцеватой основной массы породы. Брекчиевая текстура (похожа на соответствующую текстуру осадочных горных пород) характеризуется присутствием достаточно крупных угловатых обломков среди более мелкораздробленной (иногда перекристаллизованной) основной массы. Регионально-метаморфизованные горные породы – продукты регионального метаморфизма, главными факторами которого являются температура и давление. Наиболее распространенными среди них являются филлиты, зеленые и кристаллические сланцы, гнейсы, мраморы, кварциты. Филлиты - Это тонкосланцеватые, микрозернистые породы разнообразной окраски (зеленоватой, серой, черной и т.д.), способные расщепляться при ударе на тончайшие пластинки. На плоскостях сланцеватости они имеют шелковистый блеск (обусловлен присутствием мелких чешуек слюд и слюдоподобных минералов). Состав - серицит, хлорит, биотит, кварц, альбит, причем наибольшее распространение имеют серицит и кварц. Количество чешуйчатых минералов в породе - более 50%. Это - продукт зеленосланцевой фации метаморфизма, самой низкотемпературной ее ступени. Разновидности филлитов (и глинистых сланцев), хорошо раскалывающиеся на тонкие ровные плитки, называются кровельными сланцами. Они плотные. Вязкие и водонепроницаемые, поэтому служат хорошим материалом для покрытия крыш. Зеленые сланцы - сланцеватые породы, преимущественно различных оттенков зеленого цвета, которые своей окраской обязаны присутствию значительного количества зеленых минералов (хлорит, актинолит и др.). Состав - хлорит, актинолит, эпидот, тальк, кварц, альбит, кальцит. Для них нередко характерно чередование слоев разного минерального состава. В зависимости от преобладания тех или иных минералов выделяют хлоритовые, хлорит-актинолитовые, тальк-хлоритовые, кварц-альбит-мусковит-хлоритовые и т.д. сланцы (преобладающий минерал в названии указывается последним). Как и филлиты, образуются в условиях зеленосланцевой фации метаморфизма, но при более высоких температуре и давлении. Кристаллические сланцы метаморфизованные сильнее, чем зеленые сланцы сланцеватые породы. В отличие от филлитов и зеленых сланцев не содержат глинистых минералов, хлорита и серицита (в условиях высоких давлений и температур эти минералы неустойчивы). Породообразующими минералами в них являются слюды (биотит и мусковит), кварц, гранат (альмандин), дистен, графит и др. Наиболее распространены слюдяные кристаллические сланцы, состоящие из слюды и кварца. Образуются кристаллические сланцы в условиях эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций регионального метаморфизма. Амфиболиты - массивные, реже сланцеватые, пятнистые породы, темно-зеленого, черного, серо-зеленого цветов. В минеральном составе резко преобладают амфиболы (роговая обманка, актинолит) и плагиоклаз; могут присутствовать эпидот, кварц, гранат, биотит. По составу похожи на габбро, отличаются по текстуре. Образуются в условиях эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций за счет основных магматических пород и мергелей. Гнейсы – очень похожи на граниты по химическому и минеральному составу, но отличаются от них текстурой – гнейсовой или полосчатой, обусловленной чередованием полос светлых (кварц, полевые шпаты) и темных (биотит, роговая обманка и др.) минералов, по которой легко определяются. В некоторых гнейсах присутствуют крупные кристаллы полевого шпата среди более мелкозернистой основной массы (очковая текстура). Кроме кварца, плагиоклаза и темноцветных минералов в гнейсах часто присутствует гранат (иногда как породообразующий минерал). Наиболее распространены биотитовые и роговообманковые гнейсы. Образуются в условиях эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фации за счет магматических пород кислого состава (ортогнейсы) и осадочных пород (парагнейсы). Гранулиты – глубоко метаморфизованные, обычно светлоокрашенные породы кварц-полевошпатового состава, часто с гранатом. Нередко содержат графит. Текстура массивная или гнейсовая, структура - мелко-, реже среднезернистая. Образуются в условиях гранулитовой фации, преимущественно, за счет песчаников. Эклогиты - продукты высокотемпературной фации высоких давлений (эклогитовой). Это зернистые породы зеленого, темно-зеленого цветов, массивные или пятнистые. Состоят из зеленого пироксена (омфацита) и граната, могут присутствовать кварц, дистен и др. Образуются в условиях эклогитовой фации (при очень высоких давлениях). Встречаются редко. Кроме того, продуктами регионального метаморфизма, очень широко распространенными в земной коре, являются мраморы, кварциты и яшмы. Мрамор представляет собой отчетливо зернистую метаморфическую породу, состоящую из одного минерала – кальцита. По структуре выделяют мелко-, средне- и крупнозернистые мраморы. Цвет разнообразный: белый, голубой, серый, розовый, черный и т.д.. Нередко встречаются полосчатые, пятнистые и др. окраски. Отличаются невысокой твердостью (не оставляют царапины на стекле, т.к. твердость кальцита=3) и бурно реагируют с разбавленной HCl. Образуются при метаморфизме известняков. Следует иметь в виду, что при метаморфических преобразованиях доломитов образуются доломитовые мраморы (встречаются значительно реже кальцитовых), которые с соляной кислотой реагируют только в порошке. Кварциты – массивные плотные зернистые породы (внешне очень похожи на мрамор), состоящие главным образом из кварца. Цвет обычно светлый – белый, серый, желтоватый, буроватый, розовый. От мраморов отличаются высокой твердостью (кварц легко царапает стекло) и отсутствием реакции с соляной кислотой. Кварциты образуются при метаморфизме кварцевых песчаников и кремнистых пород. Ультраметаморфизм происходит на больших глубинах, характеризуется высокотемпературным режимом и высоким давлением. Происходит частичное плавление горных пород. Этот тип метаморфизма - промежуточный между собственно метаморфизмом и магматизмом. Продукты ультраметаморфизма - мигматиты и некоторые другие породы, образующиеся за счет частичного плавления исходных пород при высоких температурах и давлениях в условиях высоких ступеней амфиболитовой и гранулитовой фаций. Мигматиты часто наблюдаются среди гнейсов и амфиболитов. Контактово-метаморфические породы - метаморфические горные породы, возникшие в результате контактового метаморфизма (на границе с магматическим телами, ведущий фактор – температура). Среди них можно выделить 2 группы: 1) породы, испытавшие только термальный изохимический (без изменения химического состава) метаморфизм (роговики, пятнистые и узловатые сланцы); 2) породы, химический состав которых существенно изменился в результате привноса или выноса каких-либо компонентов (метасоматиты, например, скарны). Роговики – породы, представляющие собой измененные в контакте с интрузией тонкообломочные терригенные осадочные породы (аргиллиты, алевролиты), преобразованные под влиянием высокой температуры (но не переплавленные) в очень плотные, прочные мелко- и тонкозернистые породы. Это тонко-, мелкозернистые породы, лишенные сланцеватости и раскалывающиеся при ударе на остроугольные обломки с характерным раковистым изломом. Цвет - серый, черный за счет примеси углеродистого вещества, биотита, может быть темно-зеленый и др. Текстуры - массивные, реже полосчатые. По мере удаления от контактов интрузии роговики могут переходить в так называемые узловатые или пятнистые сланцы, которые представляют собой не полностью, а лишь частично прекристаллизованные тонкообломочные терригенные осадочные породы, в которых новообразованные минералы образуют скопления в виде «узлов» и пятен. Контактовые мраморы образуются за счет карбонатных пород. Цвет их - белый, серый, розовый, это кристаллические массивные породы с пятнистой или полосчатой текстуры. На 90% они сложены карбонатными минералами (кальцит, доломит). Мраморы образуются из карбонатных осадочных пород также в процессе регионального метаморфизма. Визуально мраморы различного происхождения практически неразличимы. Кварциты – возникают в результате перекристаллизации кремнистых пород и кварцевых песчаников. Тоже визуально не отличимы от продуктов регионального метаморфизма. Метасоматические породы весьма разнообразны. Образуются либо на контакте с интрузиями, либо вблизи зон повышенной проницаемости для гидротермальных растворов (разломов). Скарны - породы, образовавшиеся по карбонатным породам на контакте с интрузиями. Это зернистые породы массивной, полосчатой, пятнистой текстуры. Цвет их определяется минеральным составом - зеленый, темно-зеленый, серый. Выделяют известковые скарны (образовавшиеся по известнякам или мраморам) и магнезиальные скарны (по доломитам, магнезитам). Для известковых скарнов характерны гранат, пироксены. Для магнезиальных - пироксены, форстерит, шпинель, магнетит, кальцит, периклаз, плагиоклаз, гранат. Со скарнами связаны месторождения многих металлов - свинца, цинка, золота, железа и др. Грейзены - образуются вокруг интрузий кислых пород (иногда в кровле самих интрузий), богатых кремнеземом и летучими. Минеральный состав: - кварц, мусковит, лепидолит, флюорит, турмалин, часто присутствуют - берилл, касситерит, циркон и др. Существуют также автометасоматические породы (на заключительных стадиях формирования магматических горных пород, отделившийся от расплава флюид метаморфизует ранее образованные породы). К таким породам кроме грейзенов нередко относятся альбититы, кварц-полевошпатовые метасоматиты, а также серпентиниты, образующиеся за счет ультраосновных пород (хотя серпентинизация происходит также и в результате процессов регионального метаморфизма и динамометаморфизма). Динамометаморфические породы. В зонах разрывных тектонических нарушений в результате дробления и истирания исходных пород образуются Его продукты - тектонические брекчии, катаклазиты и милониты. Главный фактор - стрессовое давление. Тектоническая брекчия - порода состоит из различных по размеру обломков и цементирующей массы из более тонкораздробленного материала. Порода имеет плотное сложение. Катаклазиты представляют собой более интенсивно раздробленные породы. Дроблению, а часто и деформации подвержены не только участки породы, но и слагающие ее минералы. По обломкам чаще всего можно узнать состав и установить название исходной породы. Милониты отличаются от катаклазитов еще большей степенью дробления материала, обломки дополнительно перетираются при перемещении отдельных блоков вдоль разрывных нарушений и образуются тонкоперетертые плотные (иногда даже стеклоподобные) породы. Для них характерен микроскопический размер обломков, отчетливо сланцеватая текстура, иногда сохраняются реликты уцелевших от истирания зерен - порфирокласты. Следует учитывать, что в природе часто встречаются полиметаморфические породы (то есть породы неоднократно испытавшие метаморфизм одного и того же (но различной интенсивности) или разных типов). Рекомендации по определению метаморфических горных пород. Как и при определении магматических горных пород, определение метаморфических горных пород необходимо начинать с изучения их структур, текстур (это имеет большое значение для того, чтобы установить тип метаморфизма) и минерального состава. Следует учитывать, что набор породообразующих минералов в метаморфических породах значительно шире, чем в магматических, поэтому гораздо чаще придется пользоваться определителями минералов. Описание метаморфических пород можно проводить примерно по той же схеме, что и магматических: 1. Название породы (как обычно, записывается в последнюю очередь, после определения всех остальных признаков). 2. Структура. 3. Текстура. 4. Цвет (на свежем сколе и выветрелой поверхности, если он различен) 5. Минеральный состав (в случае неравномернозернистых структур отдельно описывается состав порфиробластов и отдельно – основной массы породы). Можно привести результаты определения основных физических свойств или диагностические признаки породообразующих минералов (для подтверждения правильности их определения). Желательно для каждого минерала привести количественную (в объемных %) или хотя бы полуколичественную оценку его содержания (резко преобладает, преобладает, в большом количестве, мало, единичные выделения и т.д). 6. Крепость (по 3-х балльной шкале). 7. Прочие особенности. Для того, чтобы уверенно различать метаморфические породы между собой и отличать их от осадочных и магматических пород, имеющих похожий минеральный состав необходимо внимательно познакомиться с образцами из эталонной коллекции горных пород и запомнить их основные признаки. Следует обратить особое внимание на признаки сходства и различия гнейсов и гранитов, габбро и амфиболитов, филлитов, зеленых и кристаллических сланцев, а также мраморов, кварцитов и серпентинитов. Ознакомившись с принципами классификации метаморфических пород, характерными для них структурами и текстурами, рекомендациями по диагностике, студенты получают образцы метаморфических пород из учебной коллекции и выполняют задания по их определению.
1. Что такое метаморфизм? 2. Как подразделяются метаморфические горные породы? 3. Какие структуры характерны для метаморфических горных пород? 4. Что такое бластез? 5. Что такое катакластическая и милонитовая структуры? Для какой группы метаморфических пород эти структуры характерны? 6. Что такое реликтовые структуры и текстуры в метаморфических породах? 7. Назовите примеры текстур, характерных для метаморфических горных пород. 8. Перечислите известные вам регионально-метаморфические горных породы. 9. Какие горные породы относятся к ультраметаморфическим? Как они образуются? 10.Что такое контактово-метаморфические породы? Назовите примеры контактово-метаморфических пород. 11.Какой фактор является ведущим при образовании контактово-метаморфических пород? 12. Какой фактор является ведущим при образовании динамометаморфических пород? Назовите примеры динамометаморфических пород.
1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: Учеб. для вузов [текст] / В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005. 2. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006. 3. 40. Юбельт, Р. Определитель горных пород [текст] / Р. Юбельт, П. Штрайер. – «Мир», 1978. 4. Юбельт, Р. Определитель минералов [текст] / Р. Юбельт. – М.: «Мир», 1978.
Задачи. Ознакомление студентов с классификацией и наиболее распространенными типами терригенных горных пород, выработка навыков практического определения терригенных осадочных горных пород. Учебный материал. Учебная коллекция терригенных осадочных горных пород. Наглядные пособия: классификация терригенных осадочных пород. Методика работы. Осадочные породы образуются на поверхности Земли. Образование осадков, а затем и осадочных пород может идти различными способами - осаждение обломочного материала, выпадение из растворов определенных веществ, в процессе жизнедеятельности организмов. Единой (общепринятой) классификации осадочных горных пород до сих пор не существует. В основу наиболее широко используемой случае классификации осадочных пород положено их разделение по происхождению на три большие группы: обломочные (терригенные) – механические осадки, химические (хемогенные) - возникшие в результате выпадения осадков из воды или из других растворов, и органогенные – образованные из скоплений окаменевших остатков животных и растений. В каждой из этих групп можно выделить более мелкие подгруппы. Терригенные (обломочные) породы – продукты механического разрушения ранее образованных пород (магматических, метаморфических и осадочных) Они представляют собой одну из самых важных и распространенных групп осадочных пород и отличаются разнообразным, большей частью, сложным составом. Они часто используются как стройматериалы. Терригенные породы разделяют, прежде всего, по структуре (величине обломков), а сравнительно крупнообломочные еще и по их форме – окатанные они или не окатанные (угловатые). Терригенные породы могут быть рыхлыми, для которых характерно несвязанное состояние слагающих их частиц и большое количество пор (песок, глина) или сцементированными (литифицированными). Структуры обломочных пород определяются размерами и формой слагающих их обломков, а также структурой цементирующего обломки вещества. По величине зерен различают псефитовую (или грубообломочную) – более 2 мм, псаммитовую (или песчаную, среднеобломочную) - 0,1–2 мм, алевритовую (или мелкообломочную, пылеватую) – 0,01-0,1 мм и пелитовую (тонкообломочную, глинистую) – 0,001-0,01 мм структуры. В случае, если порода сложена обломками разных размеров (что обычно для осадочных пород), можно выделять структуры переходного типа (например, алевропелитовую). В любом случае преобладающий терригенный материал указывается в названии на последнем месте. Классификация терригенных осадочных по величине и форме обломков, наиболее широко используемая в России геологами, а также грунтоведами и почвоведами, приведена в таблице 3. При этом следует отметить, что в некоторых классификациях (например, Швецова и др.) глинистые породы выделяются в самостоятельный тип, так при их формировании наряду с процессами механического разрушения значительная роль принадлежит и процессам химического преобразования исходных пород и минералов. Поэтому глины можно рассматривать как породы, занимающие промежуточное положение между терригенными и хемогенными осадочными горными породами. Таблица 3 Классификация терригенных (обломочных) рыхлых отложений и горных пород
жүктеу/скачать 476 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||