^Наверх

  • влияния газов, растворов.
  • Существует метаморфизм:

    Далее представлен список горных пород по алфавиту для этой группы минералов.

    Эти минералы сформированы и плагиоклазом. Первая классифицируется как ленточный силикат. Визуально амфиболиты – это сланцы либо массивы цветов от темного зеленого до черного. Цвет зависит от того, в каком соотношении в составе минерала присутствуют темноцветные компоненты. Второстепенные минералы этой группы:

    По своей структуре гнейс исключительно близок граниту. Визуально отличить эти два минерала друг от друга возможно далеко не всегда, так как гнейс копирует гранит и близится к нему по физическим параметрам. А вот цена гнейса существенно ниже.

    Гнейсы широко доступны, поэтому применимы в строительстве. Минералы разнообразны и эстетичны. Плотность высока, поэтому можно использовать камень в качестве бетонного заполнителя. При небольшой пористости и малой способности поглощать воду гнейсы имеют повышенную стойкость к вымораживанию. Так как выветривание также мало, допускается использование минерала в качестве облицовочного.

    Составляя список горных пород, из числа метаморфических обязательно нужно упомянуть сланцы. Выделяют такие их виды, как:

    Благодаря необычной структуре и эстетичности этого камня, в последние годы сланец стал незаменимым декоративным материалом, используемым при строительстве.

    Сланцы – это довольно большая группа, которую составляют горные породы. Список названий разновидностей, активно используемых человечеством в разных целях (в основном в строительстве, ремонте, реконструкции):

  • и филлитовый сланцы.
  • Этот камень известен своей прочностью, так как сформирован кварцем с добавлением примесей. Формируется кварцит из песчаника, когда исходные элементы минерала заменяются кварцем при региональном метаморфизме.

    В природе кварцит встречается сплошным пластом. Нередки примеси:

    Самые богатые залежи найдены в:

    Основные особенности минерала:

  • стойкость к морозу, влаге, температурам;
  • безопасность, экологическая чистота;
  • стойкость к щелочам, кислотам.
  • Не последнее место в списке горных пород принадлежит филлитам. Они занимают промежуточную позицию между глинистыми и слюдяными сланцами. Материал плотный и тонкозернистый. При этом камни очевидно кристаллические, им свойственна ярко выраженная сланцеватость.

    Филлиты обладают шелковистым блеском. Цветовая гамма – черный, оттенки серого. Минералы раскалываются на тонкие плиты. В составе филлитов выделяют:

    Могут быть зерна, кристаллы:

    Богаты залежи филлитов во Франции, Англии и США.

    Осадочные горные породы: список

    Минералы этой группы расположены преимущественно на поверхности планеты. Для формирования должны соблюдаться следующие условия:

  • низкие температуры;
  • Выделяют три генетических подвида:

  • обломочные, представляющие собой грубые камни, сформированные при разрушении породы;
  • глинистые, происхождение которых связывают с преобразованием минералов групп «силикатные» и «алюмосиликатные»;
  • биохемо-, хемо-, органогенные. Такие формируются в процессах осаждения при наличии соответствующих растворов. В этом принимают активное участие также микроскопические и не только организмы, вещества органического происхождения. Немаловажна роль продуктов жизнедеятельности.
  • Из хемогенных выделяют:

    Список горных пород этой подгруппы:

    Самые важные осадочные горные породы:

  • Доломит, подобный плотному известняку.
  • Известняк, состоящий из углекислого калия с примесью такого же магния и ряда включений. Параметры минерала варьируются, определяются составом и структурой, а также текстурой минерала. Ключевая особенность – повышенные показатели прочности на сжатие.
  • Песчаник, сформированный минеральными зернами, связанными между собой веществами природного происхождения. Прочность камня зависит от примесей и того, какое именно вещество стало связующим.
  • Вулканические горные породы

    Обязательно должны быть упомянуты вулканические горные породы. Список таковых создают, включая сюда минералы, сформированные в ходе вулканических извержений. При этом выделяют:

    эффузивными горными породами,

    К пирокластическим, то есть обломочным, причисляют:

    Практически полный алфавитный список пород вулканического типа:

    Органические горные породы

    Из останков живых существ формируются органические горные породы, список которых по праву начинается с наиболее значимого вещества – мела. Эти породы принадлежат к уже рассмотренной выше группе осадочных, и важны не только с точки зрения применимости для решения разных задач человека, но и как богатый археологический материал.

    Наиболее важный подвид этого типа горных пород – мел. Он широко известен и активно применяется в повседневности: именно им пишут на досках в школах.

    Мел сформирован кальцитом, из которого ранее состояли панцири обитавших в древних морях водорослей кокколитофорид. Это были микроскопические организмы, в обилии населявшие нашу планету около ста миллионов лет тому назад. В тот период водоросли могли беспрепятственно плавать по огромным территориям теплого моря. Погибая, микроскопические организмы падали на дно, формируя плотный слой. Некоторые местности богаты залежами таких осадков, в толщину насчитывающими сотню метров и больше. Наиболее известны меловые холмы:

    Изучая меловые породы, ученые находят в них следы:

    Как правило, эти включения – это лишь несколько процентов от общего объема разведанного мела, поэтому такие компоненты не влияют на параметры породы. Изучив меловые отложения, геолог получает информацию о:

  • толще воды, что была тут прежде;
  • особых условиях, которые ранее существовали в изучаемой местности.
  • Магматические горные породы

    Под магматизмом принято понимать совокупность явлений, обусловленных магмой и ее деятельностью. Магма – это силикатный расплав, в природе присутствующий в жидкой форме, близкой к огню. В составе магмы присутствует высокий процент летучих элементов. В некоторых случаях встречаются виды:

    Когда магма остывает и кристаллизуется, появляются магматические горные породы. Их также именуют изверженными.

    Первые сформированы на большой глубине, а вторые – при извержении, то есть уже непосредственно на поверхности планеты.

    Нередко в составе магмы есть разнообразные горные породы, расплавившиеся и смешавшиеся с силикатной массой. Это провоцируется:

  • повышением температуры в толще земли;
  • нагнетенным давлением;
  • сочетанием факторов.
  • Классический вариант магматической горной породы – гранит. Уже само его наименование на латыни – «огонь», отображает то, что порода в первоначальном состоянии была исключительно горячей. Гранит высоко ценится не только за счет своих технических параметров (этот материал невероятно прочный), но также из-за красоты, обусловленной кристаллическими вкраплениями.

    Эффузивные - излившиеся на поверхность - породы образовываются после извержения из быстро остывающей при низком давлении и невысокой температуре лавы. Поскольку времени на этот процесс уходит мало, образование кристаллов происходит быстро, из-за чего породы данной группы обычно мелко-кристаллической или скрыто-кристаллической структуры. В этих случаях получаются очень пористые магматические горные породы, примеры: порфир, вулканический туф, базальт, пемза, пепел и так далее.

    Метаморфическими породами называют те, которые получились после преобразования магматических и осадочных под воздействием высоких температур, давления и прочих физических и химических процессов. Так появились кварциты, мрамор, сланцы. гнейсы. Метаморфические и магматические глубинные занимают около девяноста процентов всей земной коры, остальные же десять - осадочные, однако они царствуют на поверхности, занимая более семидесяти пяти процентов площади Земли.

    Магматические горные породы образовываются из магмы непосредственно. Магма - в переводе с греческого - означает густая мазь. Это расплавленные массы, чаще всего силикатного состава. В результате охлаждения и застывания получаются глубинные - интрузивные и эффузивные, то есть магматические излившиеся горные породы.

    Преимущественно магма состоит из сложного раствора соединений очень большого количества химических элементов, с преобладанием кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия. Имеются в ней и летучие компоненты, такие как вода, сероводород, углерод, водород, хлор, фтор и другие. При магма превращается в лаву (в переводе с итальянского "лава" - падение, обвал), теряя улетучивающиеся газы.

    При кристаллизации получаются горные породы магматического происхождения, где летучие компоненты частично вливаются в состав всевозможных минералов. Так получается слюда, амфиболы и другие. Изредка встречаются магматические горные породы несиликатного состава, а, как восточно-африканские вулканы, щёлочно-карбонатного или сульфидного.

    Исследования магматических пород

    Изучая магматические породы и увидев, что распространение гранитов и базальтов полцчило явное преимущество, советские геологи сделали вывод, что все они образовывались из двух различных родоначальных магм: основной базальтовой, которая богата железом, магнием и кальцием с содержанием диоксида кремния от сорока до пятидесяти пяти процентов, и кислой гранитной, имеющей в составе много и от шестидесяти пяти до семидесяти восьми процентов диоксида кремния.

    Геолог из Англии А. Холмс предположил, что, кроме кислой и основной магмы, существует и ультраосновная - перидотитовая, обогащённая железом и магнием, она исторгается прямо из подкоровых очагов и содержит не менее сорока процентов диоксида кремния.

    Уже в двадцатом веке стало известно, что вулканы извергают в большинстве случаев основную магму, то есть лаву, между тем как кислые породы встречены только как интрузивные образования. Тогда американским петрологом Н. Боуэном было утверждено, что существует только одна родоначальная магма - базальтовая. Образование гранитов объяснялось как результат кристаллизации в процессе остывания.

    Основная (базальтовая) магма имеет действительно значительно большее распространение. Она содержит почти пятьдесят процентов кремнезёма, а также в ней значительным количеством присутствуют кальций, алюминий, магний, железо, чуть меньше - калия, натрия, фосфора и титана.

    По химический составу сразу становится понятно, какие горные породы магматические. Магмы базальтового типа подразделяются на толеиновую, перенасыщенную кремнезёмом, и щелочно-базальтовую, иначе - оливин-базальтовую магму, которая обогащена щелочами, но в ней мало кремнезёма.

    Гранитная, иначе риолиновая, кислая магма имеет шестьдесят пять процентов кремнезёма, меньшую плотность, большую вязкость, малую подвижность. Она более других насыщена газами.

    Магматический расплав любого типа состоит из твёрдых кристаллов, газа и жидкости, и все компоненты стараются уравновеситься. Когда меняется давление, температура, состав газов и любой другой из параметров, расплав изменяется, потому что минералы то растворяются, то снова кристаллизуются. Объём магмы не постоянен, он непрерывно эволюционирует.

    Кайнотипные, палеотипные и вулканогенно-обломочные - вот таких видов встречаются эффузивные магматические горные породы. Примеры можно наблюдать в районе Камчатки, где собрались и подводные, и наземные вулканы, среди которых много действующих. Кайнотипные магмы - неизменённые, молодые. Палеотипные - перекристаллизованные, древние. Вулканогенно-обломочные породы образуются при извержениях и состоят в основном из обломков - пирокластитов.

    Магматические глубинные горные породы - формы залегания

    Когда магма внедряется в горные породы, составляющие земную кору, образуются интрузивные тела. Иначе их называют интрузивными массивами, плутонами, интрузивами, интрузиями. Глубинные тела-интрузии бывают разнообразных видов, как и пути на волю, которые пытаются проложить магматические горные породы. Список основных видов глубинных тел:

  • Батолит (с греческого báthos и líthos - глубина и камень) - крупные массивы неправильной формы, которые уходят на большую глубину. Площадь их до нескольких тысяч километров в квадрате. Это полностью магматические горные породы, примеры - практически все центральные части складчатых гор, где батолиты простираются на всю длину горной системы. Состоят из крупнозернистых гранитов. Имеют наросты, выступы, отроги. Верхние части могут иметь огромные призмы - останцы кровли, это материнские породы. Батолиты обнажаются в результате эрозии.
  • Шток (с немецкого - палка, ствол) - округлой или эллипсообразной формы поперечного сечения. Похожи на батолиты, но меньше размерами. Иногда выглядят как куполообразные выступы на батолите. Стены штока крутопадающие, очертания их неправильной формы.
  • Лакколит (с греческого lákkos и líthos - яма и камень) - грибообразной или куполообразной формы в верхней поверхности и с более плоской нижней. Образованы вязкими магмами, размеры обычно невелики - от сотни метров до нескольких километров диаметром.
  • Бисмалит (с греческого býsma и líthos - пробка и камень) - разновидность лакколитов, сформировавшихся в поздней стадии.
  • Этмолит (с греческого этмос - воронка) - чашеобразной формы тело с воронкообразной нижней частью (в прошлом - магмоподводящий канал).
  • Лополит (с греческого lopás и líthos - чаша и камень) - блюдцеобразное тело, обычно выпуклое, с опущенным центром и приподнятыми краями. Горные породы магматического происхождения иногда имеют весьма причудливые формы.
  • Дайки - пластинообразные тела с чётко ограниченными стенами, стоящими параллельно. Вмещающие их породы буквально пронизаны дайками, то есть залегают несогласно. В поперечнике не превышают шести метров, но до нескольких километров длиной. Структура мелкозернистая из-за быстрого охлаждения в период формирования. Часто образуют гребни гор или стены, поскольку к эрозии устойчивы. При формировании дайков в тех видах, которые нам знакомы, явно требовалась фантазия, и её применили магматические горные породы. Список потребуется и тут. Вернее, подсписок. Дайки различаются по характерному пространственному размещению: а) групповые дайки, которые иногда образуют пояса; б) радиальные дайки, которые расходятся от центра; в) кольцевые дайки.
  • Силл (с английского - порог) - пластообразное тело, которое образуется, когда легкоподвижная магма распространяется вдоль пласта осадочной породы, причем иногда на тысячи километров. Ограничивающие силл поверхности сверху и снизу на многие километры могут быть параллельны.
  • Магматические
    горные породы

    Магматические
    горные породы
     —
    горные породы, сформировавшиеся в
    результате остывания прорвавшегося в
    слои земной коры или на земную поверхность
    вещества мантии.


    Магма
    периодически образует отдельные очаги
    в пределах разных по составу и глубинности
    оболочек Земли. Магматические горные


    породы образуются в результате затвердения
    магмы. Если расплав застывает на глубине,
    то образуются глубинные породы, при
    застывании магмы на земной поверхности,
    то образуются излившиеся. Глубинные
    породы застывают медленнее, и поэтому
    структура у них полностью кристаллическая.
    У излившихся она скрытокристаллическая,
    мелкозернистая или стекловидная. Каждой
    глубинной породе соответствует излившиеся

    того же химического состава.


    Вулканические
    породы (вулканиты) — горные  ,
    образовавшиеся в результате
    излияния   на
    поверхность, и затем застывшей.

  • Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера  , текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно из   и по его содержанию делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO  вулканического происхождения, которые образовались  , называются плутоническими или 


  • Из-за
    медленного остывания магмы и больших
    давлений эти породы крупнокристаллические
    (  и


    др). Те породы, которые образовались в
    результате излияния  ,
    называются эффузивными (излившимися)
    или 


    Классификация
    магматических горных пород


    История
    создания научной систематики восходит
    к прошлому столетию, классическим
    трудам  Ф.


    Ю. Левинсон-Лессинга и
    других основоположников современной
    петрографии-петрологии.


    В
    основу классификации магматических
    пород положен их генезис, химический и
    минеральный состав.

  •  магматические горные породы подразделяются на 

  • Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого периода времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это 

  • Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это 

  • По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на  , «молодые», не изменённые, и  , «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.

  • К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях   и состоящие из различных обломков пирокластитов (

  • В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO ) в породе. По этому показателю выделяют  ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO  в породе, тем она светлее.

  •  называют
    эндогенные скопления  ,
    пространственно и генетически
    ассоциированные с   ультраосновного


    щелочного состава центрального типа,
    формирующимися в обстановке платформенной
    активизации. В настоящее время на земном
    шаре известно более 250 массивов
    ультраосновных  .
    В России такие массивы известны
    в Карело-Кольском
    регионе .
    Размещаются массивы на платформах и
    имеют различный геологический возраст.

    Среди них известны массивы докембрийского
    (Сибирь, ),
    каледонского (юг Сибири), герцинского
    (Мурманская обл.), киммерийского
    (Сибирь,   )
    и альпийского циклов развития (большинство
    карбонатитов  ).
    Карбонатиты образуют обособленную
    группу эндогенных месторождений в силу
    резко специфических геологических

    условий их образования.


    Карбонатитовые
    месторождения связаны только с
    платформенным этапом геологического
    развития и ассоциированы с комплексами
    ультраосновных щелочных пород. Массивы
    имеют трубообразную форму, дифференцированный
    состав и концентрически зональное
    строение. В них выделяют четыре главные
    группы пород: 1) ранние ультраосновные


    ( );
    2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные
    и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих
    пород, подвергшихся щелочному метасоматозу
    и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты
    . Массивы сопровождаются дайковой серией
    сложного состава, отражающего длительную
    и направленную эволюцию магматического
    очага и состоящую из разнообразных
    пород – от пикритовых порфиритов до

    щелочных пегматитов. Последовательно
    формирующиеся группы пород, образующие
    карбонатитовые массивы, размещаются в
    центростремительном направлении от
    периферии к центру и иногда в обратном,
    центробежном направлении. Примером
    последнего размещения может
    служить  .
    Центральная часть массива сложена
    оливинитами, образующими шток, далее
    располагаются прерывистым полукольцом
    пироксениты, а периферическая часть
    выполнена ийолитами и мальтейгитами.
    Карбонатиты в массиве представлены
    несколькими разновидностями: кальцитовыми
    карбонатитами, имеющими широкое
    распространение, доломитовыми
    карбонатитами, которые встречаются
    значительно реже, и доломито-кальцитовыми,
    возникшими большей частью в процессе
    доломитизации кальцитовых разновидностей
    пород. Многочисленные жилы и линзы,
    кальцитовых карбонатитов залегают
    в   центральной
    части массива и в щелочных породах его
    краевой зоны. Они группируются в отчетливо
    выраженную дугообразную зону и в её
    пределах приурочены к серии кольцевых
    трещин-разломов, пологопадающих внутрь
    массива.


    Карбонатитовые
    тела представляют собой  ,
    падающие к центру массива, кольцевые
    жилы, падающие от центра массива,
    радиальные  .
    Штоки в поперечнике имеют размеры от
    сотен метров до нескольких километров,
    а жилы мощностью от 10 м при длине
    несколько сот метров до нескольких
    километров (1—2  км). Минеральный
    состав карбонатитов определяется
    наличием карбонатов, составляющих
    80-99 %. Наиболее распространены
    кальцитовые карбонатиты, реже встречаются
    доломитовые, ещё реже анкеритовые и
    совсем редко сидеритовые карбонатиты.
    В формировании карбонатитов установлена
    последовательность их образования –
    первым накапливается кальцит,
    далее  .
    Остальные минералы в карбонатитах
    являются акцессорными, их более 150 
    разновидностей. Типоморфными минералами
    являются   -
    урансодержащий пирохлор,
    перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты
    редких земель (синеизит, бастнезит,
    паризит).


    В
    карбонатитах установлен стадийный
    характер минералообразования: в первую
    стадию формируются крупнозернистые
    кальциты с минералами  ;
    во вторую – среднезернистые кальциты
    с дополнительными минералами
    титана,   ;
    в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовый
    агрегат с ниобиевой минерализацией; в
    четвертую – мелкозернистые массы
    доломит-анкеритового состава с
    редкоземельными карбонатами. Текстура
    карбонатитов массивная, полосчатая,
    узловатая, плойчатая, структура –
    разнозернистая.


    По
    составу полезных ископаемых,
    концентрирующихся в карбонатитах
    последние разделены на семь групп:

    1. Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb

    2. Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR  от десятых долей процента до 1 %;

    3. Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с   в ассоциации с карбонатитами;

    4. Апатит-магнетитовые с форстеритом карбонатиты с содержанием 

    5. Флогопитовые скарноподобные образования, в коре выветривания формируется 

    6. Флюоритовые карбонатиты;

    7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании   0, 68 % и свинцово-цинковым.


    Минеральные
    типы рудоносных карбонатитов отвечают
    различным уровням их возникновения и
    последующего эрозионного среза.


    Геологические
    структуры, определяющие положение и
    морфологию карбонатитовых тел внутри
    массивов, имеют один источник деформирующих
    усилий и разделяются на две разновидности
    по их морфологии. Центральные штоки
    приурочены к цилиндрическим трубкам
    взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены
    к круговым структурам, среди них выделяют
    радиальные, кольцевые (падающие от
    центра), конические (падающие к центру).


    Формирование
    массивов ультраосновных щелочных пород
    с карбонатитами охватывает длительный
    интервал времени и делится на четыре
    этапа магматической эволюции, разобщенные
    перерывами внедрения магматических
    пород:

    1. образуются ультраосновные породы (дуниты, перидотиты, пироксениты);

    2. щелочно-гипербазитовый этап с формированием биотитовых пироксенитов и перидотитов и мелилитсодержащих пород;

    3. ийолит-мельтейгитовый этап характеризуется появлением пород от якупирангитов (крайне меланократовая бесполевошпатовая ультраосновная щелочная порода) до уртитов (существенно нефелиновая порода);

    4. внедряются нефелиновые и щелочные сиениты. После этого возникают карбонатиты. Все этапы сопровождаются формированием комагматичных даек. Весь интервал времени, охватывающий становление массивов может охватывать несколько десятков и даже первых сотен миллионов лет.


    Химический
    и минеральный состав магматических
    горных пород


    Изучением
    химического и минерального состава
    магматических горных пород занимаются
    разделы 


    Определение
    вещественного состава магматических
    горных пород произво­дится путем
    установления в них процентного содержания
    химиче­ских элементов (их окислов) и
    породообразующих минералов. Химический
    и минеральный составы пород взаимо­связаны,
    но связь эта сложная, поэтому невозможно
    путем пере­счета химического состава
    горной породы получить её минераль­ный
    состав, и наоборот. Это объясняется тем,
    что магматические горные породы близкого
    химического состава мо­гут иметь
    различный минеральный состав, так как
    последний зави­сит не только от
    химического состава магмы. Помимо этого,
    породообразующие минералы имеют довольно
    сложный состав, и содержат различные
    рассеянные элементы, установление
    которых оптическими мето­дами
    невозможно. Что касается стеклосодержащих
    вулканиче­ских пород, то их вещественный
    состав можно определить только химическим
    путем. Список элементов, которые можно
    встре­тить в том или ином количестве
    в магматических породах, до­вольно
    обширен, в них содержатся практически
    все химические элементы. Главными
    являются:  ,
    но самый распро­страненный из них
    —   —
    составляет в среднем поло­вину веса
    магматических пород. Химический состав
    горных пород выражают окислами
    соответствующих химических элементов:
    SiO O.
    Химический состав пород не соответствует
    химическому составу  ,
    из которой они образовались, так как
    многие составные части магмы
    ( ,
    соединения Cl, F и другие летучие соединения)
    при застывании выделяются из неё.

     объясняется
    процессами дифференциации магмы.
    Дифференциация (разделение) магмы —
    это совокупность различных физико-химических
    процессов, которые происходят на
    значительных глубинах и ведут к тому,
    что разные части единого магматического
    резервуара обогащаются различными
    компонентами. Различают магматическую
    и кристаллизационную дифференциацию.


    В
    основу классификаций магматических
    горных пород положен их  .
    За основу большинства классификаций
    принято содержание окиси кремния (SiO ),
    которое и служит критерием для
    подразделения пород на группы. Для этого
    определяют валовой состав породы, то
    есть процентное содержание всех
    элементов, входящих в состав породы,
    выраженных в виде  .
    Сумма всех элементов в виде оксидов
    составляет 100 %. Содержание SiO  является
    диагностическим критерием для
    классификации породы.


    Если
    расположить все магматические породы
    по мере возрастания содержания в них
    кремнезёма, то получится практически
    непрерывный ряд. На одном конце его
    окажутся очень бедные кремнеземом (<
    45%) и в то же время богатые  ,
    на другом — породы, богатые (>
    65 %) ,
    но с малым содержанием магния и железа.


    Процентное
    содержание окиси кремния в породе служит
    определенным критерием её кислотности,
    в связи с чем термином «кислая порода»
    стали обозначать породы, богатые SiO ,
    а «основная порода» — бедные кремнеземом,
    но обогащенные Са О, MgO, FeO. В таблице
    1  приведено подразделение
    магматических пород по их кислотности.
    По мере увеличения кислотности пород
    содержания окислов железа и магния
    закономерно убывают.

    Низко и некремнеземнистые

    < 30%

    окатыши, обогащенные флотационным метедом

    полевошпатовый порфир


    В
    обозначенных группах изменяется состав
    минералов. Ультраосновные породы сложены
    преимущественно   и
    пироксенами; в основных к ним присоединяется
    кальциевый минерал — .
    К средним породам относятся главным
    образом полевошпатовые породы с небольшой
    примесью железо-магнезиальных минералов.
    В кислых породах уменьшается содержание
    магнезиально-железистых и кальциевых
    силикатов и появляются щелочные полевые
    шпаты и  .
    В ультракислых породах доля кварца
    значительно возрастает.


    Минеральный
    состав магматических горных пород также
    разнообразен:  ,
    в меньшей степени
    —   и
    другие минералы.


    К
    породообразующим минералам магматических
    горных пород, на долю которых приходится
    около 99 % их общего состава относятся:
    кварц, калиевые  ,
    лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы,
    слюды, оливин и др. Среди акцессорных
    минералов следует
    указать:   и
    другие; иногда присутствуют и рудные
    минералы (магнетит, хромит,    и
    др.). Выделяют также элементы-примеси,
    которые присутствуют в породах в очень
    малых количествах (сотые доли
    процента): 


    По
    происхождению минералы магматических
    пород делятся на первичные, образованные
    в результате кристаллизации самой магмы
    и вторичные, образовавшиеся в результате
    дальнейшего их преобразования, за счет
    процессов вторичного минералообразования:
    серицитизация, каолинизация, хлоритизация,
    серпентинизация и т. д. Под действием
    этих процессов происходят различные
    химические реакции, в частности,
    плагиоклазы преобразуются в серицит,   ;
    пироксены и амфиболы переходят
    в 


    Большое
    классификационное значение имеет также
    состав темноцветных минералов. Так,
    оливин — минерал, недонасыщенный
    кремнекислотой, встречается главным
    образом в ультраосновных породах. В
    средних по­родах обычно присутствует  .
    Щелочные породы характеризуются
    присутствием амфиболов.


    Не
    менее важную роль при классификации
    магматических играют содержание и
    состав салических минералов, особенно
    полевых шпатов. Так, состав плагиоклазов
    отвечает оп­ределенной по кислотности
    группе пород: ультраосновные
    горные породы не
    содержат плагиоклазов в числе главных
    мине­ралов, основные породы содержат
    основные (богатые кальцием) плагиоклазы,
    средние породы содержат средние
    (натриево-кальциевые) плагиоклазы, а
    для кислых пород характерны кислые
    (кальциевые) плагиоклазы. Кварц является
    типичным минералом кислых пород, хотя
    он может присутствовать и в средних, и
    основных породах. Он образуется тогда,
    когда содержание SiO  в
    магме превышает то, которое должно
    вступить в соединение с металлами для
    образования  .
    В то же время, кварц не встречается (за
    редким исклю­чением) в магматических
    породах совместно с оливином, не
    встречаются в одной породе кварц и
    нефелин.


    Присутствие
    оливина в породе служит признаком того,
    что порода недонасыщена кремнезёмом.
    Этот   выделяется
    только из  ,
    в которых содержание этого окисла
    недостаточно для образования  .
    В противном случае оливин не образуется,
    так как при достаточном количестве в
    расплаве кремнезёма оливин превращается
    в 


    Форстерит
               Энстатит
    (ненасыщенный
    минерал) (насыщенный минерал)


    Аналогичным
    путем образуется нефелин, который
    присутствует лишь в щелочных породах,
    недосыщенных  .
    В случае насыщенности   кремнезёмом
    вместо нефелина образуется


    Нефелин
                      Альбит
    (ненасыщенный
    минерал) (насыщенный минерал)


    Содержание
    в породе SiO  отличается
    от насыщенности её состава этим окислом.
    Последняя зави­сит как от процентного
    содержания кремнезема, так и от того,
    какие основания и в каком относительном
    количестве содержатся в породе.
    Действительно, ультраосновные породы
    недосыщены кремнезёмом (на это указывает
    присутствие оливина), а кислые пересыщены
    этим окислом (это видно из присутствия
    кварца), однако достаточно бедные
    кремнезёмом основные породы далеко не
    всегда им недосыщены. Насыщенные
    кремнезё­мом (следовательно, не
    содержащие оливин и нефелин) разно­сти
    часто встречаются среди основных и
    типичны для средних пород.


    Следует
    отметить, что общие особенности
    вещественного состава заметны уже при
    макроскопическом знакомстве с по­родой.
    Вместе с тем иногда недостаточность
    макроскопического ме­тода очевидна,
    так как, пользуясь им исследователь не
    может дать точного определения названия
    горной породы, поскольку неизвестен
    состав слагающих её плагиоклазов и
    особенностей состава темноцветных


    Связь
    цвета магматических горных пород и их
    химического состава

     магматических
    пород зависит от их минерального и
    химического состава, то есть от содержания
    в них темно- и светлоокрашенных минералов.


    Светлоокрашенные
    породы, как правило, не содержат цветных
    минералов, или же они присутствуют в
    них в очень небольшом количестве. Такие
    породы называются   .
    Темноокрашенные породы же, состоящие
    из темноокрашенных минералов,
    называются 


    Если
    некоторые минералы в породы образуют
    изолированные скопления —   или
    полосы, то окраска будет пятнистой,
    полосчатой и т. д.


    Чем
    более темная порода, тем больше в ней
    содержится темноокрашенных минералов,
    и тем больше цветное число, под которым
    понимают количество (объёмную долю,  %)
    темноцветных минералов в породе. Цветное
    число отражает кислотность породы:
    ультраосновные породы — 95-100 %, основные
    — около 50 %, средние — порядка 30 %,
    кислые — 10 %. Это находит отражение
    в окраске пород. В неизменённых разностях
    ультраосновные породы имеют  ,
    основные — тёмно-серый, средние — серый,
    кислые — светло-серый, светло-


    Однако
    в природе нередко встречаются отклонения
    от указанных средних содержаний. Так,
    кислая порода может содержать цветных
    минералов значительно больше, чем их
    указанное среднее количество, а основная,
    наоборот, оказаться значительно светлее
    нормального типа.


    Температуры
    образования минералов магматических
    пород


    В
    настоящее время основными методами
    определения температур образования
    минералов являются физический (анализ
    расплавных (главным образом) и газово-жидких
    включений) и термодинамические методы,
    основанные на анализе распределений
    между минералами изотопов (изотопные
    геотермометры) и собственно элементов
    (геохимические геотермометры).


    Для
    кислых пород по изотопным данным с
    использование изотопов кислорода и
    водорода некоторые температуры
    образования минералов приведены в
    таблице.

    Примечание: Минералы-Qw- кварц; Bio- биотит; Il- ильменит; Mt- магнетит; Kf- калиевый полевой шпат; Mus- мусковит; Alb- альбит; Grn- гранат. (*) - минерал взят в качестве эталона с указанной температурой.

  • 1. В этих породах по температуре выделения (а значит и по времени) минералы располагаются в последовательности

  • 4.   Глубинные (интрузивные) горные породы………………………………….6

    5.   Излившиеся (эффузивные) горные породы………………………………..9

    6.   Строительные материалы, получаемые из магматических пород……13

    7.   Список использованной литературы……………………………………….18


    Образование магматических пород тесно связано со сложнейшими проблемами происхождения магм и строения Земли. Согласно совре­менным представлениям Земля имеет концентрически-зональное строение и состоит из ядра, промежуточной оболочки (или мантии) и внешней оболочки - коры. Последняя, в свою очередь имеет три слоя: нижний - базальтовый, выше него - гранитный и верхний - тонкий чехол осадочных пород (рис.1).

    Рис.1 Схема строения земной коры.

    1 - осадочный чехол; 2 – гранитный слой; 3 – базальтовый слой; 4- верхняя мантия перидотитового состава; 5 – верхняя мантия эклогитового (гранито-пироксенового) состава; обведенные цифры  – средние толщины слоя (км)


    Главной составляющей частью изверженных пород является кремнезем (SiO ), в зависимости от содержания которого (в сво­бодном и химически связном состоянии), эти породы разделяются на кислые (>65% SiO <65% SiO

    Базальтовый слой коры состоит из пород основного соста­ва. В пределах океанов верхняя его часть доступна непосредст­венному изучению; мощность базальтового слоя под океанами не превышает 5-6 км, тогда как в пределах континентов она достига­ет 40 км. Гранитный слой состоит преимущественно из пород кислого состава и различных метаморфических пород. Этот слой развит в пределах континентов и континентальных скло­нов. Мощность его колеблется от 10 км в пределах платформ до 30 км в складчатых областях. Общая мощность земной коры на платформах составляет 30-40 км, в складчатых зонах достигает 30-70 км. В зависимости от условий образования выделяют две основ­ные группы магматических пород - глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные). это породы, образовав­шиеся при застывании магмы на разной глубине в земной коре. породы образовались при вулканической деятельно­сти, излиянии магмы из глубин и затвердении на поверхности. Обломочные породы образовались при быстром охлаждении ла­вы.


    Породообразующие минералы

    Основными породообразующими минералами магматических пород являются: кварц (и его разновидности); полевые шпаты; железисто-магнезиальные силикаты.

    Все эти минералы отличаются друг от друга по свойствам, по­этому преобладание в породе тех или иных минералов меняет ее строительные свойства: прочность, стойкость, вязкость и способ­ность к обработке (к полировке, шлифовке и т.п.).

    состоящий из кремнезема (диоксида кремня SiO ) в кри­сталлической форме, является одним из самых прочных и стойких минералов. Он обладает: исключительно высокой прочностью при сжатии (до 2000 МПа) и высокой для хрупких материалов прочностью при растяжении (около 100 МПа); высокой твердо­стью, уступающей только твердости топаза, корунда и алмаза; весьма высокой кислотостойкостью и вообще химической стой­костью при обычной температуре; из кислот на него действует фтористо-водородная кислота и горячая фосфорная; едкие и уг­лекислые щелочи вступают во взаимодействие с кварцем при по­вышенной температуре; высокой огнеупорностью - плавится при температуре 1700°С. Цвет кварца чаще всего встречается молочно-белый, серый.

    Благодаря высокой прочности и химической стойкости кварц остается почти неизменным при выветривании магматических пород, в состав которых он входит (например, при разрушении гранитов). Поэтому является также одним из самых важных ми­нералов и в осадочных породах (в песчаниках и кварцевых пес­ках).

    это самые распространенные минералы в магматических породах (до 2/3 от общей массы породы). Они представляют собой, так же как и кварц, светлые составные части пород (белые, розоватые, красные и т.п.). Главными разновидно­стями полевых шпатов являются ортоклаз и плагиоклазы.

    ] (по-гречески "прямораскалывающийся") характеризуется следующими свойствами: угол между спайностями 90°, твердость - 6-6, 5, плотность 2, 57 г/см , плавится при 1170°С, полное расплавление при 1450°С. Встречаются в кислых (гранит) и средних (сиенит) по кислотности магматических породах.

    (по гречески "косораскалывающийся") образуют изоморфный ряд от альбита Na ], входящего в состав кислых пород, до анортита - CaO·Al ], характерного для основных пород (габбро, ба­зальт и др.)

    По сравнению с кварцем полевые шпаты обладают значитель­но меньшей прочностью (120-170 МПа на сжатие) и стойкостью, поэтому они реже встречаются в осадочных породах (главным образом, в виде полевошпатовых песков). Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды, содержащей углекисло­ту. Результатом выветривания является новый минерал - каоли­нит (важнейшая часть самой распространенной осадочной поро­ды - глины).

    К цветным (темноокрашенным) минералам, встречающимся в магматических породах, относятся железисто-магнезиальные и магнезиальные силикаты и некоторые алюмосиликаты.

    железисто-магнезиальных силикатов наиболее рас­пространены оливин, пироксены (например, авгит), амфиболы (роговая обманка). Среди магнезиальных силикатов встречаются вторичные минералы, чаще всего замещающие оливин - серпен­тин, хризотил - асбест.

    наиболее распространены слюды:

    обыкновенные - мусковит (почти бесцветный), флогопит и биотит (темного цвета); гидрослюды - гидромусковит, гидробиотит. Твердость слюд 2-3.

    Все вышеперечисленные минералы, за исключением мусковита и гидромусковита, отличаются от кварца и полевых шпатов тем­ной окраской (зеленого, темно-зеленого, иногда черного цвета). Характерными свойствами цветных минералов (за исключением слюд) являются высокая прочность и вязкость, а также повышен­ная плотность по сравнению с другими минералами, которые входят в состав магматических пород. Увеличение содержания цветных минералов (за исключением алюмосиликатов) придает породам высокую прочность, вязкость и стойкость против вывет­ривания.

    Водные алюмосиликаты (слюды) являются нежелательной со­ставной частью пород. Они понижают прочность пород, ускоря­ют их выветривание и затрудняют шлифовку и полировку, так как в результате совершенной спайности слюды весьма легко раз­деляются на очень тонкие пластинки. Слюды встречаются и в песках, где также считаются вредной примесью. Бетоны и строи­тельные растворы на песке со значительным содержанием слюды обладают пониженной морозостойкостью.

    Для специальных отделочных штукатурок в растворы иногда намеренно вводят слюду в целях достижения определенного ху­дожественного эффекта.

    Глубинные (интрузивные) горные породы

    Магматические породы, образующиеся в различной геологи­ческой обстановке, отличаются специфическими признаками, к которым прежде всего относятся форма магматических тел и их взаимоотношения с вмещающими породами.

    Особенности строения горных пород, зависящие от условий образования, выражаются в структурных и текстурных призна­ках.

    определяется степенью кристалличности и разме­рами зерен, а также формой и взаимными отношениями состав­ных частей породы.

    При медленном остывании магмы в глубинных условиях воз­никают полнокристаллические структуры. По размерам зерен среди кристаллических пород выделяют:   крупнозернистые (средний размер зерен более 5 мм), среднезернистые (1-5 мм) и мелкозернистые (0, 5-1 мм), а также равномернозернистые и неравномерно-зернистые структуры (рис. 2).

    Рис. 2. Типы структур (схемы):

    а) неравномернозернистая; б) равномернозернистая

    совокупность признаков, определяемых расположе­нием и распределением составных частей породы относительно друг друга в занимаемом ими пространстве. Подавляющее боль­шинство магматических пород характеризуется массивной тек­стурой.

    Следствием медленного охлаждения магмы является ряд об­щих свойств для разных глубинных горных пород: весьма малая пористость и, следовательно, большая плотность и высокая прочность. Кроме того, в связи с очень малой пористостью эти породы обычно обладают весьма низким водопоглощением, мо­розостойкостью и сравнительно высокотеплопроводны. Обра­ботка таких пород из-за их высокой прочности затруднительна. Однако благодаря высокой плотности они хорошо полируются и шлифуются.

    Средние показатели важнейших строительных свойств та­ких пород: прочность при сжатии - 100-300 МПа; плотность -2600-3000 кг/м ; водопоглощение - меньше 1% по объему; тепло­проводность - около 3 Вт/(м·°С).

    обладают благоприятным для строительного камня минеральным составом, отличающимся высоким содержанием кварца (25-30%), натриево-калиевых шпатов (35-40%) и плагиок­лаза (20-25%), обычно небольшим количеством слюды (5-10%) и отсутствием сульфидов. Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии - 120-250 МПа (иногда до 300 МПа). Со­противление растяжению, как у всех каменных материалов, отно­сительно невысокое и составляет лишь около 1/30-1/40 от сопро­тивления сжатию.

    Необходимо отметить, что в каменных материалах вследствие хрупкости сравнительно легко могут появляться тонкие (волосные) местные трещинки - от взрывов при добыче, от ударов, рез­ких колебаний температуры и т.п. Эти трещинки оказывают сравнительно небольшое влияние на предел прочности при сжа­тии, но могут значительно понизить прочность на растяжение.

    Одним из важнейших свойств гранитов является также малая пористость, не превышающая 1, 5%, что обуславливает водопо­глощение около 0, 5% (по объему). Поэтому морозостойкость их высокая. Огнестойкость гранита недостаточна, так как он рас­трескивается при температурах выше 600 °С вследствие поли­морфных превращений кварца. Гранит, так же как и большинст­во других плотных магматических пород, обладает высоким со­противлением истиранию.

    Граниты весьма разнообразны по цвету, зависящему в основ­ном от окраски полевых шпатов, которые могут быть белыми, серыми, желтыми, розовыми, красными. Различные сочетания отдельных компонентов и изменение структуры обуславливают разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка грани­тов, поэтому граниты являются прекрасным облицовочным де­коративным материалом. В связи с высокой прочностью на сжа­тие, морозостойкостью граниты применяют для защитной обли­цовки набережных, устоев мостов, цоколей зданий, а также в ка­честве щебня для высокопрочных и морозостойких бетонов. Кроме того, благодаря значительной кислотостойкости, граниты применяют в качестве кислотоупорной облицовки.

    Из всех изверженных пород граниты наиболее широко исполь­зуют в строительстве, так как они являются самой распростра­ненной из глубинных магматических пород. Остальные глубин­ные породы (сиениты, диориты, габбро и др.) встречаются и при­меняются значительно реже.

    Горные породы группы сиенитов занимают около 2, 6% магматических пород. Породы эти окрашены в розовые, серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. Сиениты состоят из калиевых (50-70%) и натриевых полевых шпатов (10-30%), цветных минералов (10-20%). Если присутствует кварц (10-15%), то породу называют кварцевым сиенитом. По фи­зико-механическим свойствам сиениты близки к гранитам, не­сколько уступая им в прочности из-за отсутствия кварца.

    менее распространены, чем граниты, и отлича­ются от них меньшим содержанием кварца (20-25%), повышен­ным количеством цветных минералов (15-20%), в составе которых преобладает роговая обманка, поэтому эти породы темнее грани­тов. В гранодиоритах всегда присутствует полевой шпат (45-50%). Гранодиориты по механической прочности уступают гранитам, что связано с меньшим содержанием кварца. Подобно гранитам, они находят в строительстве самое разнообразное применение от бута и щебня до облицовочного и скульптурного камня.

    Диориты и кварцевые диориты. Это породы серого цвета; со­стоят они из плагиоклаза (65-70%) и роговой обманки, иногда вместе с пироксенами или биотитом, составляющими в сумме около 25-30%. Структура породы равномернозернистая, средне или мелкозернистая. Текстура массивная или пятнистая, что обу­словлено наличием обособлений (шлиров), обогащенных темно­цветными минералами.

    характеризуются присутствием кварца в количестве 5-20% и меньшим содержанием роговой обманки. Структура и текстура аналогичны диоритам.

    Физико-механические свойства диоритов характеризуются следующими показателями: плотностью - 2, 9 кг/м , пределом прочности при сжатии 180-240 МПа. Наиболее прочны диориты с мелко- и среднезернистой структурой, массивной текстурой и с повышенным содержанием роговой обманки. Разновидности, включающие биотит, имеют пониженную прочность. Диориты и особенно кварцевые диориты превосходят по прочности граниты и сиениты.

    Среди габброидов важнейшими являются габбро и анортозиты.

    порода в свежем состоянии темно-серого или почти черного цвета, что объясняется темной окраской плагиоклазов и высоким содержанием цветных минералов. В результате вторич­ных изменений плагиоклазы приобретают светло-серый и зелено­вато-серый цвет. Типичное габбро состоит примерно из равного количества натриево-кальциевого шпата и моноклинного пирок­сена. В очень малых количествах в габбро могут присутствовать оливин, ромбический пироксен, роговая обманка, биотит. Посто­янными компонентами габброидов являются магнетит и титано-магнетит.

    представляют собой темно-окрашенные породы, состоящие почти из одного натриево-кальциевого полевого шпа­та - Лабрадора. Эти породы благодаря иризирующему свойству (иризация - яркий цветной отлив на гранях или плоскостях спай­ности Лабрадора) применяют в строительстве в качестве облицо­вочного камня.

    Для пород группы габбро характерна плотность 2, 9-3, 0 кг/м , большая прочность (при сжатии 200-300 МПа) и достаточно вы­сокая стойкость против выветривания.

    Красивый вид и хорошая полируемость позволяют применять наиболее декоративные разновидности габбровых пород и лабрадориты с синим оттенком для облицовки памятников (памят­ник неизвестному солдату в Москве) и ряда других выдающихся сооружений.

    черные породы, иногда с зеленоватым оттенком, обычно среднезернистой структуры. Текстура массивная, нередко пятнистая или полосатая. В составе перидотитов присутствуют оливин в количестве 30-70% и пироксены 70-30%. Используются Для получения щебня. Свойственная текстура не позволяет ис­пользовать их в качестве штучного камня, а большая твердость камня вызывает большие расходы при разработке месторожде­ний.


    Излившиеся (эффузивные) горные породы:

    Магматическая порода, образовавшаяся при кристаллизации магмы на небольших глубинах и занимающая по условиям зале­гания и структуре промежуточное положение между глубинными и излившимися породами. При кристаллизации магмы в приповерхностных условиях образуются полнокристаллические неравномернозернистые и неполнокристаллические структуры.

    Среди неравномернозернистых структур выделяют порфировидные и порфировые структуры.

    Порфировидные структуры обусловлены наличием относительно крупных кристаллов на фо­не полнокристаллической основной массы породы. Порфировые структуры характеризуются наличием хорошо образованных кристаллов - порфировых "вкрапленников", погруженных в стек­ловидную основную массу породы.

    Структура - существенный признак, определяющий физико-механические свойства породы. Наиболее прочными являются равномернозернистые породы, тогда как породы такого же ми­нерального состава, но крупнозернистой порфировидной струк­туры быстрее разрушаются как при механическом воздействии, так и при резких колебаниях температур.

    Из магматических пород в строительстве наиболее широко применяют кварцевые и бескварцевые (полевошпатовые) порфи­ры. по своему минеральному составу близки к гранитам. Прочность, пористость, водопоглощение у порфиров в общем сходны с показателями этих свойств, присущими грани­там. Но порфиры более хрупки и менее стойки вследствие нали­чия крупных вкраплений.

    по своему составу близки к сиенитам, но в связи с иным генезисом обладают худ­шими физико-механическими свойствами.

    Излившиеся горные породы образовались в результате излия­ния магмы, ее охлаждения и застывания на поверхности земли, поэтому в большинстве случаев они состоят из отдельных кри­сталлов, вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скрытокристаллическую и даже стекловатую массу.

    Излившиеся породы в результате неравномерного распределе­ния минеральных компонентов сравнительно легко разрушаются при выветривании и под воздействием внешних условий, а также обнаруживают анизотропность механических свойств.

    Различают эффузивы: излившиеся плотные и излившиеся по­ристые. К излившимся породам относят трахиты, липа­риты, андезиты, базальты, диабазы.

    По своему минеральному и химическому составу трахиты схожи с сиенитами, но более пористы. Поэтому предел прочности при сжатии трахитов невысок (60-70 МПа), а морозо­стойкость ниже. чем у сиенитов. Трахиты легко обрабатываются, но не полируются, используют как кислотоупорный материал и отчасти в качестве строительного камня'.

    Излившиеся аналоги гранитов представлены Среди излившихся пород кислого состава широко распростране­ны вулканические стекла с полным отсутствием или небольшим количеством кристаллов.

    Некоторые вулканические стекла после термической обработ­ки применяют в виде "вспученного перлита", обладающего рядом ценных свойств - малой плотностью, большой пористостью, ма­лыми звуко- и теплопроводностью и т.д.

    - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, порфировой структуры, с плотной ос­новной массой. Андезиты содержат плагиоклазы, роговую об­манку. некоторые пироксены и биотит. Структура может быть неполнокристаллическая или стекловатая, текстура - массивная или пористая. Физико-механические свойства сходны со свойст­вами базальтов. Плотность андезитов - 2700-3100 кг/м , предел прочности при сжатии - 140-250 МПа. Андезиты, содержащие в своем составе большое количество роговой обманки или пироксенов, отличаются более высокими техническими качествами, чем биотитсодержащие разновидности. Андезиты применяют в каче­стве кислотостойкого материала - облицовочных изделий, в виде Щебня для кислотоупорного бетона.

    - излившиеся аналоги габбро - породы черного цве­та. очень плотные, скрытокристаллические или тонкозернистые, иногда порфировые. Плотность базальтов - 2700-3300 кг/м ; пре­дел прочности при сжатии колеблется в широких пределах - 110-500 МПа, в среднем - 200-250 МПа. Базальты ввиду большой твердости и хрупкости трудно обрабатываются, но хорошо поли­руются. Применяют главным образом в качестве бутового камня и щебня для бетонов, в дорожном строительстве (для мощения улиц); особо плотные породы используют в гидротехническом строительстве. Базальты являются исходным материалом для литых каменных изделий.

    порода мелкозернистая, по составу аналогичная габбро, но с типичной диабазовой микроструктурой (структура полнокристаллическая представлена кристаллами плагиоклаза, между которыми располагаются зерна цветных минералов). Диа­базы имеют черный цвет, выветренные - зеленовато-серый. Диа­базы отличаются высокой твердостью, прочностью (300-400 МПа на сжатие) и вязкостью, что связано с большим содержанием в их составе железомагнезиальных силикатов и свойственной этим породам структурой. Диабазы мало изнашиваются и в виде брус­чатки применяются для мощения дорог и улиц.

    излившимся породам относят пемзу, вулканиче­ские туфы и пеплы, туфолавы.

    представляет собой пористое вулканическое стекло, об­разовавшееся в результате выделения газов при быстром засты­вании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый. По­ристость ее достигает 60%; стенки между порами сложены стек­лом. Твердость пемзы около 6, истинная плотность 2-2, 5 г/см (пемза, плавает в воде). Большая порис­тость пемзы обуславливает хорошие теплоизоляционные свойст­ва, а замкнутость большинства пор - достаточную морозостой­кость. Пемза служит заполнителем в легких бетонах (пемзобето­не). Наличие в пемзе активного кремнезема позволяет использо­вать ее в виде гидравлической добавки к цементам и извести. В качестве абразивного материала пемзу применяют для шлифовки металлов и дерева, полировки каменных изделий.

    Месторождения пемзы относятся к вулканическим и встреча­ются в областях распространения действующих и потухших вул­канов.

    - наиболее мелкие частицы лавы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Происхождение пепла объясняется размельчением лавы при вул­канических взрывах. Размеры частичек пепла колеблются от 0, 1 до 2 мм. Вулканический пепел является активной минеральной добавкой.

    Вулканические туфы - горные породы, образовавшиеся из твердых продуктов вулканических извержений: пепла, пемзы и других, впоследствии уплотненных и сцементированных. Цемен­том туфов является вулканический пепел, глинистое или кремни­стое вещество, иногда с примесью продуктов разложения пепла.

    горная порода, занимающая промежуточное поло­жение между пеплом и туфом. Образование туфолав связывают с быстрым вспениванием лав при резком падении давления и свя­занным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавового потока. В состав вулканических туфов и ту­фолав входят SiO

    Вулканические туфы и туфолавы хорошо сопротивляются вы­ветриванию, мало теплопроводны и, несмотря на большую по­ристость, морозостойки. Они легко обрабатываются, распилива­ются, пробиваются гвоздями, шлифуются, но не полируются.

    Типичным представителем туфолав является артикский туф, добываемый в Армении. При истинной плотности около 2, 6 г/см плотность породы колеблется в пределах от 750 до 1400 кг/м . Соответственно пористость ее составляет 70-46%. Теплопровод­ность арктикского туфа меньше, чем обыкновенного кирпича, что позволяет уменьшить толщину наружных стен зданий. Проч­ность туфов находится в тех же примерно пределах, что и у обык­новенного кирпича, т.е. от 5 до 15 (иногда до 30) МПа.

    Туф и туфолавы используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых зданий, устройства перегородок и огнестойких пере­крытий. Используются они также в качестве декоративного кам­ня, чему благоприятствует наличие туфов разных цветов - лило­вых, желтых, красных, черных и др. Применяются туфы и в виде щебня для легких бетонов.


    Строительные материалы, получаемые из магматических пород

    (бут) - куски камня неправильной формы, размером не более 50 см по наибольшему измерению. Бутовый камень может быть рваный (неправильной формы) и постелистый. Для получения рваного бута и щебня разработку пород осуществляют преимущественно взрывным способом. Плитняко­вый бут получают из пород пластового залегания. Крупные от­дельности такой породы, ограниченные трещинами, отделяют экскаватором с последующей развалкой кусков до требуемых размеров камнекольным инструментом.

    Бутовый камень получают разработкой местных осадочных и изверженных пород, отвечающих проектным требованиям в от­ношении прочности, морозостойкости, водостойкости. Бут из осадочных пород (известняков, доломитов, песчаников) не дол­жен содержать примесей глины, рыхлых прослоек и включений пирита.

    Из бута возводят плотины и другие гидротехнические соору­жения, его применяют для подпорных стенок, кладки фундамен­тов и стен неотапливаемых зданий. Большое количество бутового камня перерабатывается в щебень.

    куски камня размером 5-70 мм (для гидротехническо­го строительства до 150 мм). Получают его дроблением бутового камня. Для обеспечения нужного зернового состава щебня про­цесс дробления осуществляют в несколько стадий. Встречается и природный щебень, называемый дресвой.

    состоит из скатанных зерен тех же размеров, что и у щебня. Его получают просеиванием рыхлых осадочных пород, в необходимых случаях применяют промывку для удаления вредных примесей (глины, пыли).

    состоит из зерен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды и др.) с размерами 0, 16-5 мм. Применяют природные и искусственные (дробленые) пески.

    Щебень, гравий и песок используют в качестве заполнителей для бетонов. Предприятия-поставщики на эти материалы должны выда­вать сертификат радиационно-гигиенической оценки о содержании естественных радионуклидов.

    получают из туфов и пористых известняков пу­тем выпиливания механизированным способом из массива горной породы или распиловки блоков-заготовок. Камни применяют для кладки наружных и внутренних стен и перегородок.

    Основные размеры стеновых камней: 390х190х188; 490х240х188;

    390х190х288 мм. Каждый такой камень заменяет в кладке 8-12 кир­пичей. Целесообразно изготовлять и применять стеновые объ­емом не менее 0, 1 м из туфа, известняка, доломита, песчаника или пористого андезита (рис. 3). Укрупнение камней уменьшает затраты труда, позволяет перейти к индустриальным методам строительства. Стены из мелкопористого природного камня не требуют наружной штукатурки или облицовки.


    а) колотый; б) тесаный; в) пиленый

    Для наружных стен применяют камни плотностью не более 2300 кг/м3 Водопоглощение камня должно быть не более 30%, морозо­стойкость - не менее 15.

    Для облицовки гидротехнических сооружений, набережных, устоев мостов, цокольной части монументальных зданий приме­няют камни и из гранита и других изверженных пород, которым  свойственна высокая морозостойкость, прочность и твердость. Камни для облицовки могут быть плитообразные (толщиной 15-25 см), утолщенные пирамидального вида (толщи­ной 30 см и более).

    зданий может выполняться из атмосферостойких осадочных пород (известняков, доломитов, песчани­ков, туфов), которые легче поддаются обработке и экономнее гранитных пород. Для внутренней облицовки общественных зда­ний и сооружений (например, станций метрополитена) широко используют плиты, получаемые из хорошо распиливающихся пород: мрамора, ангидрида, гипса.

    Плиты для наружной облицовки имеют толщину 4-8 см, для внутренней - 1, 2-4 см. Применение алмазных резцов позволяет изготовлять тонкие (5-10 мм) экономичные плиты, стоимость ко­торых в 2-4 раза ниже, чем обычных. Тонкие плиты находят ши­рокое применение, особенно для внутренней облицовки.

    Специальные облицовки применяют для защиты от коррозии и действия высоких температур. Для защиты от растворов кислот (кроме плавиковой и кремнефтористоводородной) используют андезит, гранит, сиенит, диабаз, кварцит, кремнистый песчаник и другие кислотостойкие породы.

    а также детали карнизов, поясков и других выступающих частей сооружений изготовляют из стойких пород. Эти изделия не должны иметь волосных трещин, им придается такая форма, чтобы на них не задерживалась вода от дождя и тающего снега.

    Плиты для полов и каменных ступеней внутренних лестниц должны иметь высокие износостойкость и декоративные свойст­ва, соответствующие архитектуре интерьера.

    Природные каменные материалы применяют в больших коли­чествах для сооружений. В зоне переменного уровня воды условия службы материала особенно неблагоприят­ны: камень испытывает многократное замораживание и оттаива­ние в насыщенном водой состоянии. Защитную облицовку в этой зоне устраивают из плотных изверженных пород, имеющих водопоглощение не более 1%, марку по прочности - не ниже 80-100 МПа и по морозостойкости - 150-500 в зависимости от класса сооружения, климатических и других условий эксплуатации. Сответствующим требованиям должны удовлетворять и материалы для каменных набросных плотин. Внутренние части набросок можно сделать из камня, полученного из осадочных пород марок 30-60 МПа с коэффициентом размягчения не менее 0, 7-0, 8. Ка­менные материалы проверяют на влияние веществ, растворенных в воде (морской, грунтовой, речной, болотной).

    отделяющие проезжую часть дороги от тро­туара, изготовляют из плотных изверженных пород (гранита, диабаза и т.п.), отличающихся высокой морозе- и износостойко­стью и прочностью. Бортовые камни бывают прямые и лекаль­ные, высокие - до 40 см и низкие - до 30 см. Эти камни применяют вместо бетонных при соответствующем технико-экономическом

    для мощения дорог имеет форму бруска, слегка су­живающегося книзу. Брусчатку изготовляют механизированным способом из однородных мелко- и среднезернистых пород (диа­база и др.). Из таких пород изготовляют шашку для мозаиковой мостовой (приближающуюся по форме к кубу) и шашку для мо­щения (в виде усеченной пирамиды).

    изготовляют из гнейсов и подобных ему слоистых горных пород. Они имеют форму прямоугольной или квадратной плиты со стороной 20-80 см с ровной поверхностью, толщиной не менее 4 см и не более 15 см.

    Каменные кислотоупорные изделия

    Некоторые магматические и метаморфические (кварциты) горные породы используют для футеровки разнообразных уста­новок и аппаратов, подвергающихся действию кислот, щелочей, солей и агрессивных газов, а также испытывающих влияние вы­соких и резко меняющихся температур и давлений. Кислотоупор­ные породы идут на изготовление тесаных плит, кирпичей, бру­сков и фасонных изделий, а в дробленном и размолотом виде служат в качестве заполнителей и наполнителей в кислотоупор­ном бетоне, являются составными частями кислотоупорных цементов.

    В соответствии с назначением применяемые горные породы должны удовлетворять определенным требованиям, а именно:

    быть кислотоупорными, т.е. хорошо сопротивляться воздействию различных кислот и других реагентов; это свойство оценивается по растворимости порошка породы в концентрированных кисло­тах (соляной, серной) при нагревании; иметь высокую огнеупор­ность: обладать достаточным сопротивлением сжатию и изгибу, а также вязкостью; выдерживать резкие колебания температур.

    Из изверженных горных пород кислотоупорными являются главным образом кислые мелкокристаллические, к которым от­носятся бештаунит, андезиты, граниты и некоторые туфы, а из метаморфических - кварциты.

    Применение кислотоупорного штучного камня ограничено его высокой стоимостью, обусловленной трудностью добычи и обра­ботки, а также малым выходом готовой продукции из горной массы. Полноценным заменителем камня служит значительно более дешевый кислотоупорный бетон. Со штучным тесаным камнем соперничает также искусственный литой камень (базаль­товый, диабазовый).


    Список использованной литературы

    1.   Строительные материалы; под ред. Д.т.н. В.Г. Микульского, М.2000

    2.   Толстой М.П. Геология с основами минералогии. – М.1991

    4.   Осколков В.А. Облицовочные камни месторождений СССР.-М.1984


    Теги:
    Магматические породы  
    Реферат  
    Геодезия

    Магматические породы

    Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера , текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно из и по его содержанию делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO ), кислые (65-70%), средние (52-65%), основные (45-52%) и ультраосновные (до 45%)(Какие проценты: весовые или атомные?). Горные породы вулканического происхождения, которые образовались на глубине, называются плутоническими или

    Из-за медленного остывания магмы и больших давлений эти породы крупнокристаллические (долерит, и др). Те породы, которые образовались в результате излияния на поверхность, называются эффузивными (излившимися) или вулканическими. Благодаря быстрому остыванию, кристаллы в них мелкие, практически не различимы невооружённым глазом (

    Древние египтяне изготовляли из базальта статуи. Ацтеки изготовляли из

    Классификация магматических горных пород

    История создания научной систематики восходит к прошлому столетию, классическим трудам Ф. Ю. Левинсон-Лессинга и других основоположников современной петрографии-петрологии.

    В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав.

  • магматические горные породы подразделяются на
  • Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это
  • Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это , андезито-базальты,
  • По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на , «молодые», неизменённые, и , «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.
  • К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях и состоящие из различных обломков пирокластитов ( ). Такие породы называются
  • В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO ) в породе. По этому показателю выделяют ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO в породе, тем она светлее.
  • Карбонатитами называют эндогенные скопления , пространственно и генетически ассоциированные с ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации. В настоящее время на земном шаре известно более 250 массивов ультраосновных щелочных пород. В России такие массивы известны в Карело-Кольском регионе, . Размещаются массивы на платформах и имеют различный геологический возраст. Среди них известны массивы докембрийского (Сибирь, ), каледонского (юг Сибири), герцинского (Мурманская обл.), киммерийского (Сибирь, ) и альпийского циклов развития (большинство карбонатитов ). Карбонатиты образуют обособленную группу эндогенных месторождений в силу резко специфических геологических условий их образования.

    Карбонатитовые месторождения связаны только с платформенным этапом геологического развития и ассоциированы с комплексами ультраосновных щелочных пород. Массивы имеют трубообразную форму, дифференцированный состав и концентрически зональное строение. В них выделяют четыре главные группы пород: 1) ранние ультраосновные ( ); 2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих пород, подвергшихся щелочному метасоматозу и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты . Массивы сопровождаются дайковой серией сложного состава, отражающего длительную и направленную эволюцию магматического очага и состоящую из разнообразных пород – от пикритовых порфиритов до щелочных пегматитов. Последовательно формирующиеся группы пород, образующие карбонатитовые массивы, размещаются в центростремительном направлении от периферии к центру и иногда в обратном, центробежном направлении. Примером последнего размещения может служить . Центральная часть массива сложена оливинитами, образующими шток, далее располагаются прерывистым полукольцом пироксениты, а периферическая часть выполнена ийолитами и мальтейгитами. Карбонатиты в массиве представлены несколькими разновидностями: кальцитовыми карбонатитами, имеющими широкое распространение, доломитовыми карбонатитами, которые встречаются значительно реже, и доломито-кальцитовыми, возникшими большей частью в процессе доломитизации кальцитовых разновидностей пород. Многочисленные жилы и линзы, кальцитовых карбонатитов залегают в центральной части массива и в щелочных породах его краевой зоны. Они группируются в отчетливо выраженную дугообразную зону и в ее пределах приурочены к серии кольцевых трещин-разломов, пологопадающих внутрь массива.

    Карбонатитовые тела представляют собой , конические жилы, падающие к центру массива, кольцевые жилы, падающие от центра массива, радиальные . Штоки в поперечнике имеют размеры от сотен метров до нескольких километров, а жилы мощностью от 10 м при длине несколько сот метров до нескольких километров (1—2  км). Минеральный состав карбонатитов определяется наличием карбонатов, составляющих 80-99 %. Наиболее распространены кальцитовые карбонатиты, реже встречаются доломитовые, еще реже анкеритовые и совсем редко сидеритовые карбонатиты. В формировании карбонатитов установлена последовательность их образования – первым накапливается кальцит, далее . Остальные минералы в карбонатитах являются акцессорными, их более 150  разновидностей. Типоморфными минералами являются , форстерит; редкими  — , гатчеттолит - урансодержащий пирохлор, перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты редких земель (синеизит, бастнезит, паризит).

    В карбонатитах установлен стадийный характер минералообразования: в первую стадию формируются крупнозернистые кальциты с минералами ; во вторую – среднезернистые кальциты с дополнительными минералами титана, ; в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовый агрегат с ниобиевой минерализацией; в четвертую – мелкозернистые массы доломит-анкеритового состава с редкоземельными карбонатами. Текстура карбонатитов массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая, структура – разнозернистая.

    По составу полезных ископаемых, концентрирующихся в карбонатитах последние разделены на семь групп:

    1. Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb
    2. Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR от десятых долей процента до 1 %;
    3. Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с гипербазитами в ассоциации с карбонатитами;
    4. Апатит-магнетитовые с форстеритом карбонатиты с содержанием
    5. Флогопитовые скарноподобные образования, в коре выветривания формируется
    6. Флюоритовые карбонатиты;
    7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании 0, 68 % и свинцово-цинковым.

    Минеральные типы рудоносных карбонатитов отвечают различным уровням их возникновения и последующего эрозионного среза.

    Геологические структуры, определяющие положение и морфологию карбонатитовых тел внутри массивов, имеют один источник деформирующих усилий и разделяются на две разновидности по их морфологии. Центральные штоки приурочены к цилиндрическим трубкам взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены к круговым структурам, среди них выделяют радиальные, кольцевые (падающие от центра), конические (падающие к центру).

    Формирование массивов ультраосновных щелочных пород с карбонатитами охватывает длительный интервал времени и делится на четыре этапа магматической эволюции, разобщенные перерывами внедрения магматических пород:

    1. образуются ультраосновные породы (дуниты, перидотиты, пироксениты);
    2. щелочно-гипербазитовый этап с формированием биотитовых пироксенитов и перидотитов и мелилитсодержащих пород;
    3. ийолит-мельтейгитовый этап характеризуется появлением пород от якупирангитов (крайне меланократовая бесполевошпатовая ультраосновная щелочная порода) до уртитов (существенно нефелиновая порода);
    4. внедряются нефелиновые и щелочные сиениты. После этого возникают карбонатиты. Все этапы сопровождаются формированием комагматичных даек. Весь интервал времени, охватывающий становление массивов может охватывать несколько десятков и даже первых сотен миллионов лет.

    Формы залегания магматических горных пород

    Формы залегания магматических горных пород

    Изучением химического и минерального состава магматических горных пород занимаются разделы

    Химический состав

    Определение вещественного состава магматических горных пород произво­дится путем установления в них процентного содержания химиче­ских элементов (их окислов) и породообразующих минералов. Химический и минеральный составы пород взаимо­связаны, но связь эта сложная, поэтому невозможно путем пере­счета химического состава горной породы получить ее минераль­ный состав, и наоборот. Это объясняется тем, что магматические горные породы близкого химического состава мо­гут иметь различный минеральный состав, так как последний зави­сит не только от химического состава магмы. Помимо этого, породообразующие минералы имеют довольно сложный состав, и содержат различные рассеянные элементы, установление которых оптическими мето­дами невозможно. Что касается стеклосодержащих вулканиче­ских пород, то их вещественный состав можно определить только химическим путем. Список элементов, которые можно встре­тить в том или ином количестве в магматических породах, до­вольно обширен, в них содержатся практически все химические элементы. Главными являются: , но самый распро­страненный из них — — составляет в среднем поло­вину веса магматических пород. Химический состав горных пород выражают окислами соответствующих химических элементов: SiO O. Химический состав пород не соответствует химическому составу , из которой они образовались, так как многие составные части магмы ( , соединения Cl, F и другие летучие соединения) при застывании выделяются из нее.

    объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация (разделение) магмы — это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию.

    В основу классификаций магматических горных пород положен их . За основу большинства классификаций принято содержание окиси кремния (SiO ), которое и служит критерием для подразделения пород на группы. Для этого определяют валовой состав породы, то есть процентное содержание всех элементов, входящих в состав породы, выраженных в виде . Сумма всех элементов в виде оксидов составляет 100 %. Содержание SiO является диагностическим критерием для классификации породы.

    Если расположить все магматические породы по мере возрастания содержания в них кремнезёма, то получится практически непрерывный ряд. На одном конце его окажутся очень бедные кремнеземом (< 45%) и в то же время богатые , на другом — породы, богатые (> 65 %) , но с малым содержанием магния и железа.

    Процентное содержание окиси кремния в породе служит определенным критерием ее кислотности, в связи с чем термином «кислая порода» стали обозначать породы, богатые SiO , а «основная порода» — бедные кремнеземом, но обогащенные Са О, MgO, FeO. В таблице 1 приведено подразделение магматических пород по их кислотности. По мере увеличения кислотности пород содержания окислов железа и магния закономерно убывают. Низко и некремнеземнистые< 30%окатыши, обогащенные флотационным метедом полевошпатовый порфир

    В обозначенных группах изменяется состав минералов. Ультраосновные породы сложены преимущественно и пироксенами; в основных к ним присоединяется кальциевый минерал — . К средним породам относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железо-магнезиальных минералов. В кислых породах уменьшается содержание магнезиально-железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и . В ультракислых породах доля кварца значительно возрастает.

    Минеральный состав

    Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: , в меньшей степени — и другие минералы.

    К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99 % их общего состава относятся: кварц, калиевые , лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, и др. ). Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах (сотые доли процента):

    По происхождению минералы магматических пород делятся на первичные, образованные в результате кристаллизации самой магмы и вторичные, образовавшиеся в результате дальнейшего их преобразования, за счет процессов вторичного минералообразования: серицитизация, каолинизация, хлоритизация, серпентинизация и т. д. Под действием этих процессов происходят различные химические реакции, в частности, плагиоклазы преобразуются в серицит, ; пироксены и амфиболы переходят в

    Большое классификационное значение имеет также состав темноцветных минералов. Так, оливин — минерал, недонасыщенный кремнекислотой, встречается главным образом в ультраосновных породах. В средних по­родах обычно присутствует . Щелочные породы характеризуются присутствием амфиболов.

    Не менее важную роль при классификации магматических играют содержание и состав салических минералов, особенно полевых шпатов. Так, состав плагиоклазов отвечает оп­ределенной по кислотности группе пород: ультраосновные горные породы не содержат плагиоклазов в числе главных мине­ралов, основные породы содержат основные (богатые кальцием) плагиоклазы, средние породы содержат средние (натриево-кальциевые) плагиоклазы, а для кислых пород характерны кислые (кальциевые) плагиоклазы. Кварц является типичным минералом кислых пород, хотя он может присутствовать и в средних, и основных породах. Он образуется тогда, когда содержание SiO в магме превышает то, которое должно вступить в соединение с металлами для образования . В то же время, кварц не встречается (за редким исклю­чением) в магматических породах совместно с оливином, не встречаются в одной породе кварц и нефелин.

    Присутствие оливина в породе служит признаком того, что порода недонасыщена кремнезёмом. Этот выделяется только из , в которых содержание этого окисла недостаточно для образования . В противном случае оливин не образуется, так как при достаточном количестве в расплаве кремнезёма оливин превращается в


    (ненасыщенный минерал) (насыщенный минерал)

    Аналогичным путем образуется нефелин, который присутствует лишь в щелочных породах, недосыщенных . В случае насыщенности кремнезёмом вместо нефелина образуется


    (ненасыщенный минерал) (насыщенный минерал)

    Содержание в породе SiO отличается от насыщенности ее состава этим окислом. Последняя зави­сит как от процентного содержания кремнезема, так и от того, какие основания и в каком относительном количестве содержатся в породе. Действительно, ультраосновные породы недосыщены кремнезёмом (на это указывает присутствие оливина), а кислые пересыщены этим окислом (это видно из присутствия кварца), однако достаточно бедные кремнезёмом основные породы далеко не всегда им недосыщены. Насыщенные кремнезё­мом (следовательно, не содержащие оливин и нефелин) разно­сти часто встречаются среди основных и типичны для средних пород.

    Следует отметить, что общие особенности вещественного состава заметны уже при макроскопическом знакомстве с по­родой. Вместе с тем иногда недостаточность макроскопического ме­тода очевидна, так как, пользуясь им исследователь не может дать точного определения названия горной породы, поскольку неизвестен состав слагающих ее плагиоклазов и особенностей состава темноцветных

    Связь цвета магматических горных пород и их химического состава

    магматических пород зависит от их минерального и химического состава, то есть от содержания в них темно- и светлоокрашенных минералов.

    Светлоокрашенные породы, как правило, не содержат цветных минералов, или же они присутствуют в них в очень небольшом количестве. Такие породы называются . Темноокрашенные породы же, состоящие из темноокрашенных минералов, называются

    Если некоторые минералы в породы образуют изолированные скопления — или полосы, то окраска будет пятнистой, полосчатой и т. д.

    Чем более темная порода, тем больше в ней содержится темноокрашенных минералов, и тем больше цветное число, под которым понимают количество (объёмную долю,  %) темноцветных минералов в породе. Цветное число отражает кислотность породы: ультраосновные породы — 95-100 %, основные — около 50 %, средние — порядка 30 %, кислые — 10 %. Это находит отражение в окраске пород. В неизменённых разностях ультраосновные породы имеют , основные — тёмно-серый, средние — серый, кислые — светло-серый, светло-

    Однако в природе нередко встречаются отклонения от указанных средних содержаний. Так, кислая порода может содержать цветных минералов значительно больше, чем их указанное среднее количество, а основная, наоборот, оказаться значительно светлее нормального типа.

    Температуры образования минералов магматических пород

    В настоящее время основными методами определения температур образования минералов являются физический (анализ расплавных (главным образом) и газово-жидких включений) и термодинамические методы, основанные на анализе распределений между минералами изотопов (изотопные геотермометры) и собственно элементов (геохимические геотермометры).

    Для кислых пород по изотопным данным с использование изотопов кислорода и водорода некоторые температуры образования минералов приведены в таблице Примечание: Минералы-Qw- кварц; Bio- биотит; Il- ильменит; Mt- магнетит; Kf- калиевый полевой шпат; Mus- мусковит; Alb- альбит; Grn- гранат. (*) - минерал взят в качестве эталона с указанной температурой.

  • 1. В этих породах по температуре выделения (а значит и по времени) минералы располагаются в последовательности
  • 2.  Кварц имеет наиболее высокую температуру выделения, кристаллизуясь практически одновременно с Bio. Эти данные не соответствуют существующим представлениям на последовательность кристаллизации минералов в гранитоидах, но согласуются с результатами анализа расплавных включений;
  • 3. Гранат имеет относительно низкую температуру выделения, согласуясь с результатами анализа газово-жидких включений в пегматитах
  • 4. Для силикатов установлен парагенезис с водой;
  • 5. Для минералов (мусковит, роговая обманка), содержащих в решётке воду, установлено влияние диффузии HDO;
  • 5. В образовании рудных минералов ни вода, ни СО, ни СО участия не принимают.
  • Основные и ультраосновные породы

    Ультраосновные породы

    В основных, ультраосновных и щелочных породах основной объем температурных измерений проводился методами анализ расплавных включений. Имеющиеся определения температур выделения минералов с помощью геохимических геотермометров доверия не вызывают, поскольку в методике этих работ установлены значительные методические ошибки.

    Длительное развитие ультраосновных щелочных пород и сопровождающих их карбонатитов происходило в широких рамках температур и давлений. Ультрабазиты формируются при температурах 1350-1100°С, нефелиновые сиениты – 750-620°С, карбонатиты первой стадии 630-520°С, второй стадии 520-400°С, карбонатиты третьей стадии 400-300°С, карбонатиты четвертой стадии 300-200°С. Значительная вертикальная протяженность карбонатитообразования свидетельствует об изменении давления от верхнего уровня (близ поверхности земли) до глубинных горизонтов 100-600 МПа.

    Некоторые примеры температур выделения минералов по анализу расплавных включений приведены в таблице №3. Примечание: минералы- Olv- оливин;Cpx- клинопироксен;Pl- плагиоклаз; Ap- апатит.

    Материалы по расплавным включениям, изотопные анализы кислорода в плагиоклазе, оливине и пироксене позволили рассмотреть решение задачи о механизме выделения минералов. Примеры этих решений с использованием данных по температурам образования кальцитов карбонатитов приведены в таблице №4. Изотопные компоненты C принятая - температура, полученная по другим данным и принятая в качестве официальной; T C изотопная - температура, полученная с помощью изотопных геотермометров (по кальциту) с использование компонентов, указанных в графе "Изотопные компоненты". В графе "Изотопные компоненты" первым стоит соединение, изотопно равновесное кальциту по углероду, вторым - по кислороду

    В целом, анализ механизмов образования кальцитов в широком интервале Т выявляет температурную зональность выделения газовой фазы: вода сменяется углекислым газом, а последний - метаном (таблица №5). Фация по В.С. Самойлову Интервал температур выделения, ΔТ°CСостав газовой фазы хлорит-серицит-анкеритовя Гидротермально - метасоматическая амфибол-доломит-кальцитовая альбит- кальцитовая калишпат-кальцитовая Примечание: звёздочкой (*) помечен элемент, обменивающийся по углероду; соответственно в парном ему соединении обмен происходит по кислороду.

    Механизм образования минералов

    механизмом выделения минерала этого минерала. Эти задачи являются одними из основных задач . Пример подобной реакции приведён выше. Эти решения являются правдоподобными, но не доказанными, хотя в они установлены. Это мифические решения. Они не учитывают новые данные по геохимии минералов. Так установлено, что в гранитоидах альбит выделяется в равновесии с водой, но в реакции это не отражено. В ультраосновных породах пироксен равновесен (по изотопным данным кислорода) СО , а по геохимическим данным - гранату, но в реакции это также не отражено.

    Кислые магматические породы

    При решении этой задачи приняты аксиомы:

    1. Минералы выделяются в изотопном и геохимическом равновесиях с некоторыми соединениями;
    2. Минералы образуются в результате распада некоторого исходного материнского вещества. Только в таком случае объяснимо наличие термодинамических (изотопных и геохимических) равновесий между минералами.

    Все силикатные минералы в гранитоидах выделяются в геохимическом равновесии с водой (по кислороду). Это говорит, что вместе с минералом одновременно выделяется и вода в свободном состоянии. При кристаллизации водных минералов (Bio, Mus, Amp) на величину δD влияет диффузии воды в виде компоненты HDO.

    Выделение силикатов сопровождается разложением гидратированных комплексов ( ; их формирование осуществляется по схеме ( . В окрестности точки Т полимеризация сиботаксической группы ( приводит к образованию ассоциата H и дальнейшему разложению его по схеме

    К такому представлению близка реакция образования альбита по схеме

    Однако, учитывая её несогласованность по изотопам водорода, более приемлемой представляется реакция

    Близкий механизм может быть предложен для калиевого полевого шпата, слюд, гранатов и пр.

    Несколькой иная ситуация с рудными минералами (магнетит и ильменит). Оба минерала изотопно (по кислороду) равновесны рутилу, что возможно по гипотетическим реакциям разложения ульвошпинели или ильменита (скобка [...] - отражает наличие изотопного равновесия между компонентами внутри её):

    В совокупе эти данные не подтверждают существование сиботаксита типа ((OH)- Me- Si , предполагаемого В.Н. Анфилоговым

    Основные и ультраосновные породы

    , весьма широко распространённый минерал в этих породах. Вывлено, что практически все минералы геохимически (использованы Ca, Mg, Fe , Mn) равновесны пироксенам. Связь граната с пироксеном генетическая: они образуются при разложения некоего протовещества. Оценка его состава опирается на данные количественных измерений соотношений Pyr/CPX в реальных объектах, чаще всего Pyr/CPX ≈1.0. Тогда

    по изотопным данным равновесны СО , причём выявляется влияние диффузии газа на формирование изотопного состава кислорода в пироксене. Таким образом, поставщиком О в минералы, вероятно, является CO , согласуясь с хорошей растворимостью СО в ультраосновных расплавах высоких давлений за счёт образования гипотетического соединения Si(CO . Вероятный эффект описывается уравнением

    Именно это обстоятельство объясняет присутствие углекислоты в высокотемпературных расплавных включениях. При переносе кремния вероятно CO играет роль транспорта. В этом случае роль СО аналогична роли воды в кислых расплавах.

    При анализе влияния СО на плавление силикатов рассматривались реакции пироксенов (энстатит Ens) и оливинов под давлением

    Полученные результаты показывают сомнительность этих уравнений. Во-первых, реально СО присутствует только в правой части уравнений. Во- вторых, ортопироксены (Ens) изотопно равновесны только СО , а магнетиты – только рутилу, в то время как кварц всегда находится в равновесии с водой. По изотопным данным магнетит с кварцем (Qw) в равновесии никогда не находится. Эти данные можно понять, если рассматривать, например, уравнение (1) в виде Ens + Dol → Ol + Dio + СО . Однако это ведёт к гипотезе, что ультраосновные породы –продукт переработки энстатит - доломитовых пород (т.е. каких-то мраморов или скарнов?).

    По геохимическим данным для части пироксенов устанавливается равновесие с гранатом, т.е. уравнение выделения минерала должно имеет вид (скобка {...} -отражает геохимическое равновесие между компонентами в скобках):

    Экспериментальные данные для этой системы не установлены.

    Возможное образование (герциниты, шпинели, хромшпинелиды и хромиты) соответствует Т= 1200 С и Р ≈ 25-30 кбар для реакций обмена:

    Присутствие элементов в свободном состоянии не совсем понятно. По экспериментам при ударном воздействии на Bi и флогопит образуются Fe и шпинелиды.

    Природа магматических пород

    Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование.

    Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление.
    Проверить нейтральность.

    Здесь имеется в виду задача об источниках вещества. На практике она решается качественно на основе некоторых сравнений и допущений. Появившиеся теоретические исследований этой задачи позволили более строго подойти к её решению. Основой решения задачи являются представления об "явлении компенсации".

    В гранитоидах наиболее детально изучен биотит, включающих Mg, Fe , Ca, Mn, K, Na. Для всех элементов использованы кристаллохимические коэффициенты. Во всех случаях Mg и Fe тесно связаны уравнением Mg=AFe + B. Близкие уравнения вида Y = AFe + B получены и для других элементов. По этим данным построены компенсационные диаграммы вида G = gA + B (рис. слева). Полученные выявляют основные свойства изученных выборок:

    1. Эти диаграммы включают данные не только по гранитоидам (от пегматитов до гранодиоритов и сиенитов), но и большое количество выборок по гнейсам и сланцам.
    2. Точки всех выборок попадают на единственную прямую с минимальным разбросом точек. Это свидетельствует об едином источнике вещества для этих пород. Состав Bio в этом источнике имеет значения: концентрация Fe

    В ряде случаев гранитоиды и гнейсы можно разделить на самостоятельные выборки, по которым построены свои компенсационные уравнения. По этим уравнениям составлена бикомпенсационная диаграмма (рис. справа), показавшая, что параметры этих компенсационных уравнений описываются единой бикомпенсационной диаграммой. Все эти данные свидетельствуют, что все гранитоиды и кислые метаморфиты образованы из единого источника.

    Этим источником являются осадочные горные породы, связь которых с гнейсами и сланцами выявляется прямыми геологическими наблюдениями. Что касается гранитоидов, то гранитоиды ультраметаморфической природы также в конечном счёте произошли из осадочных пород, а для гранитов, не связанных явно с осадочными породами, ещё А.Б.Ронов (1955- 1965) показал, что все они образованы из осадочных пород (песчаников и глин). Таким образом единство происхождений этих пород обуславливает единство и "генетической" прямой.

    Магматическая гипотеза. Форма тел карбонатитов говорит о возможном их образовании при раскристаллизации из магматического расплава. Об этом свидетельствуют обломки вмещающих пород в карбонатитах, флюидная текстура некоторых карбонатитов, наличие в составе карбонатитов остывших расплавленных включений с температурой гомогенизации 880-558°С. Последнее обстоятельство позволило поставить вопрос о явлении магматической ликвации с отделением карбонатного расплава при температуре 900±50°С. Эти представления подтверждаются данными экспериментов.

    Гидротермальная гипотеза. Никто из исследователей не отрицает наличие карбонатитов гидротермально-метасоматического происхождения. В пользу этой гипотезы свидетельствуют следующие данные: наличие постепенных переходов от карбонатитов к замещаемым им породам; наличие реликтов незамещенных силикатных пород, пронизанные сетью прожилков; метасоматическая зональность в распределении минеральных ассоциаций, на контакте карбонатных и силикатных пород; зависимость состава темноцветных и акцессорных минералов карбонатитов от состава замещаемых силикатных пород; избирательный характер карбонатного метасоматоза.

    При анализе происхождения карбонатитов нужно чётко понимать, что различные гипотезы о магматической или гидротермальной природе отражают промежуточную стадию периода формирования карбонатитов, но ничего не дают для понимания исходной природы, т.е. источников вещества в карбонатитах. В магматических карбонатитах фации калишпат-кальцитовой и альбит - кальцитовой ( .) кальциты для температур 600 - 900°С равновесны СО . Подобный парагенезис объясним, если положить, что карбонатиты образованы переплавлением известняков, обогащённых углеродом. Этот механизм согласуется с находками скарноподобных пород и наличием признаков ассимиляции известняков фонолитами Результаты изотопного анализа Использованы результаты изотопных анализов кальцитов из карбонатитов различных минеральных фаций по . Рассмотрены только те пробы, по которым одновременно имеются анализы по . По этим данным рассчитывались уравнения связи вида , средние значения этих величин для каждой предыдущей выборки карбонатитов, уравнения компенсации вида и при необходимости уравнение бикомпенсации вида

    Определенный интерес представляет возможность использование компенсационных диаграмм (рис. слева), которые дают информацию о составе вещества в его источнике . Компенсационная диаграмма для карбонатитов приведена на левом рисунке. Она обобщает данные по 36 выборкам из 23 карбонатитовых масивов. Из теории явления компен-

    сации следует, что эта диаграмма отражает состав источника (уровня 2) вещества, поступившего для образования кальцитов карбонатитов:

    Следовательно, почти все карбонатиты имеют один и тот же состав источника вещества, отражаемый параметрами компенсационного уравнения. От этого множества отскакивает точка массива Alno, говоря о несколько ином составе вещества в его источнике.

    Дополнительную информацию о природе карбонатитов даёт анализ явления "бикомпенсации" (рис. справа), которое отражает совместное поведение параметров компенсационных уравнений по карбонатным породам различной природы. Из теории "Задачи об источниках вещества" следует, что это явление отражает состав вещества в более глубоком уровне (уровень 3) источников, чем компенсационное уравнение.

    Согласно этой диаграмме выделяются два генетических рода карбонатных пород:

  • Первый род объединяет травертины, мрамора, диагенетические кальциты и сталактиты. Её природа не ясна.
  • Второй род включает высокотемпературные образования: карбонатиты, кимберлиты, скарны, гидротермальные кальциты и известняки. Все эти образования имеют общий источник вещества.
  • Изучение взаимодействия карбонатных пород с магматическими породами(система карбонат - интрузив) позволяет выделить две достаточно различающиеся обстановки:

  • Система представлена контрастно различающимися по химическому составу породами. Взаимодействие между ними заканчивается образованием метаморфических (мрамора) или метасоматических (скарны) пород, т.е. процесс остаётся логически не завершённым.
  • Система сложена породами, близкими по химическим свойствам. В этом случае процесс преобразования доходит до логического завершения с поглощением основной (ультраосновной) магмой карбонатной породы, проявляющейся в растворении последней в расплаве. В зависимости от количества поглощённой карбонатной породы эта смесь в дальнейшем ликвирует с отделением и образованием чистой карбонатитовой магмы.
    1. Макаров В.П. Изотопные геотермометры./Мат-лы XIII научного семинара «Система планета Земля». М.: РОО «Гармония строения Земли и планет». 2005, С.93- 115.
    2. Наумов В.П. Определенипе концентраций и давления летучих компонентов в магматических расплавах по включеним в минералахю//Геохимия, 1979, 7. С.997-1007.
    3. Барсуков В.Л., Когарко Л.Н., Романчев Б.П. Физико-химические параметры дифференциации щёлочно-базальтовых магм островов Южной Атлантики.//Геохимия, 1981, 121. С.1816-1844.
    4. Панина Л.И. Низкотитановые лампроиты Алдана (Сибирь). Результаты изучения расплавных включений в минералах.//Геология и геофизика, 1997, 38, 1. С.112-122.
    5. Алексеев В.А., Медведева А.С., Кригман Л.В., Сенин В.Г. Кинетика альбитизации калиевого полевого шпата. Условия и механизм реакции.//Геохимия, 1989, 4. С.559-570.
    6. Рыженко Б.Н., Мельникова Г.А., Шваров Ю.В. Моделирование на ЭВМ формирования химического состава природных растворов при взаимодействии в системе вода-порода.//Геохимия, 1981, 4. С.481-495
    7. Ганеев И.Г..Свойства гидротермальных растворов и форма миграции минерального вещества.//Докл. АН СССР, 1975. Т.227, 2. С.458-460
    8. Афилогов В.Н., Бобылев И.Б. Термодинамический анализ растворения воды в силикатных расплавах.//Геохимия, 1985, 9. С.1274-1285.
    9. Кадик А.А., Френкель М.Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм. М.: Наука. 1982.
    10. Мороз Т.Н., Архипенко Д.К., Григорьева Т.Н. О некоторых аспектах использования методов колебательной спектроскопии и порошковой дифрактометрии в геологических исследованиях./Сб. Геология и минеральные ресурсв Европейского Севеоро-Востока России. Новые результаты и новые перспективы. Т.IV. Сыктывкар: Коми НЦ, Институт Геологии. 1999. С.81-86.
    11. Макаров В.П. "Явление компенсации" - новый вид связи между геологическими объектами./Мат-лы I международной научно-практической конференции "Становление современной науки -2006". Днепропетровск. Наука-Образование. 2006. Т.10. С.85 - 115.
    12. Макаров В.П. Основы теоретический геохронологии. Мат-лы II научного семинара "Система Планета Земля". М.: РОО "Гармония строения Земли и планет", 2004. С. 228 - 253
    13. Макаров В.П. Вопросы теоретической геологии. 12. Основы теории решения задачи об источниках вещества./Материалы международной научно-практической конференции "Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития `2008". Т. 17. Одесса, 2008. С.12 - 47.
    14. Ронов А.Б. Осадочная оболочка Земли (количественные закономерности строения, состава, эволюции). М. ”Наука”. 1980.
    15. Вимменауэр В. Изверженные породы и карбонатиты Кайзерштуля.// Карбонатиты.М.:Мир.С.195-215.
    16. Макаров В.П. "Явление компенсации" - новый вид связи между геологическими объектами./Мат-лы I международной научно-практической конференции "Становление современной науки -2006". Днепропетровск. Наука-Образование Ю 2006. Т.10. С.85 - 115.
    17. Основы теоретический геохронологии. Мат-лы II научного семинара "Система Планета Земля". М.: РОО "Гармония строения Земли и планет", 2004. С. 228 - 253
  • Список магматических горных пород
  • Макаров В. П. О механизме выделения минералов. /Материалы XVI научного семинара «Систама планета Земля» М.:РОО «Гармония строения Земли и планет», 2008, С.265 — 300.