Реферат на тему «Средние магматические горные породы»

Содержание

Введение

1. Магматические породы

2. Средние магматические горные породы

3. Первичное определение типа горной породы

Заключение

Список литературы

Введение

Магматические горные породы наряду с метаморфическими слагают основную массу земной коры, однако на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. В земной коре они образуют тела разнообразной формы и размеров, так называемые структурные формы, состав, и строение которых отражают химический состав исходной для данной породы магмы и условия ее застывания.
Вещественный состав магматических пород обусловлен главным образом составом той магмы, при застывании которой они образовались. Однако состав магмы химически более разнообразен, так как в процессе внедрения в земную кору или излияния на поверхность и при последующем застывании из магмы и лавы выделяются многие летучие компоненты и, прежде всего, вода.
Химический состав пород может быть определен с помощью специальных лабораторных исследований. Однако достаточно точное представление о химическом составе породы можно получить, определив ее минеральный состав.
Породообразующими минералами магматических пород являются минералы класса силикатов: полевые шпаты, кварц (условно рассматривавшийся выше в классе оксидов), слюды, амфиболы, пироксены, которые в сумме составляют около 93% всех входящих в магматические породы минералов, затем оливин, фельдшпатоиды, некоторые другие силикаты и около 1% минералов других классов.
Цель работы: изучить средние магматические горные породы.

1. Магматические породы

Горные породы, образованные в результате застывания магмы, называются магматическими, или изверженными. Породы магматического происхождения слагают более 60% объема земной коры. Они весьма разнообразны по условиям залегания, строению, химическому и минералогическому составу [2].
В процессе кристаллизации магмы образуется смесь минералов, определяющих состав и облик горной породы. Из большого разнообразия выделяют главные, породобразующие. Все они относятся к классу силикатов (полевые шпаты, амфиболы, пироксены, слюды, оливин, нефелин) и одного окисла (кварц). Остальное разнообразие приходится на второстепенные, присутствующие в небольшом количестве. Их называют акцессорными или акцессориями.
Облик магматической породы зависит от глубинных условий кристаллизации. Выделяют глубинные или интрузивные (глубина 2-5 км), полуглубинные (глубина 1,5-2 км) и излившиеся на поверхность или эффузивные [15].
Для оценки строения магматической горной породы и ее диагностики используют понятия структуры и текстуры.
Структура характеризует степень кристалличности, величину и форму кристаллов, слагающих породу. Структура напрямую связана с условиями образования породы.
Структуры магматических пород разделяют по размерности кристаллов: скрытокристаллические (< 1 мм), мелкокристаллические (1-3 мм), среднекристаллические (3-5 мм), крупнокристалличские (5-10 мм) и гигантокристаллические до 100 мм и более. Кроме того, у излившихся пород выделяют стекловатую структуру, то есть излившийся расплав не успел закристаллизоваться, образовав вулканическое стекло. Иногда, в остывающем расплаве успевают вырасти некоторые кристаллы одного минерала [11]. Они контрастируют и хорошо заметны на фоне однообразной нераскристаллизованной, а также скрыто- или меклкокристаллической массы. Такая структура называется порфировая.
Среди полуглубинных пород встречаются хорошо раскристаллизованные, средне- и крупно размерные вкрапленники на фоне мелкокристаллической массы. Такие структуры называют профировидными [9].
Примеры структур магматических пород приведены на рисунках 1-5.
Рисунок 1. Стекловатая структура
Рисунок 2. Мелкозернистая структура

Текстура характеризует расположение составных частей относительно друг друга демонстрируя как сложена порода. Текстура раскрывает условия образования породы. Наиболее распространенными текстурами являются: массивная характерная для глубинных пород. Для излившихся пород известна флюидальная (заметны следы течения и закономерной ориентировки кристаллов в стекловатой массе и пористая, возникающая при выделении газов в потоке застывающей лавы [12].

Рисунок 3. Крупнозернистая структура

Рисунок 4. Порфировая структура

В эффузивных породах встречается миндалекаменная текстура. Очень крупные поры в излившейся породе, с течением времени, заполняются кальцитом, халцедоном, опалом и другими минералами. На свежем сколе, в породе, хорошо заметны крупные вкрапления в виде миндалин, внедренных в основную массу [3].

Рисунок 5. Флюидальная текстура

В основу классификации магматических пород положено % содержание кремнезема (SiO2), входящего в состав породобразующих минералов – силикатов.
Соединение (SiO2) рассматривается как составная часть кремнекислоты. Поэтому породы, которые содержат более 65% кремнезема называют кислые; 65-52 % — средние; 52-45% — основные; менее 45% — ультраосновные [8].
Если породы заметно обогащены щелочами K2O и Na2O, то их называют щелочными.
Основными породообразующими минералами кислых и средних пород являются кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы и пироксены. Поскольку кремнезема, как вещества много, то образуются при кристаллизации не только силикаты но и кварц. Присутствие кварца является важным диагностическим признаком кислых и средних пород. Нефелин, наряду со слюдами и пироксенами, является главным минералом щелочных пород [10].
Для основных и ультраосновных пород характерны плагиоклазы, пироксены, амфиболы и оливин. Кварц, если только он не вторичный, встречается очень редко!
Для простоты восприятия и определения, классификация наиболее распространенных магматических пород представлена в таблице 1 [16].

Таблица 1 Классификация магматических пород

Встречаются так называемые жильные породы — пегматиты с характерной для них крупно- и гигантокристаллической структурой, в которой, нередко, один минерал как бы прорастет в другом [13].
Примеры пегматитов приведены на рисунках 6-7.

Рисунок 6. Пегматит с гигантокристаллической структурой

Рисунок 7. Прорастание кварца в кристалле полевого шпата.

Узор напоминает арабские письмена – письменный гранит

Исходя из таблицы обратим внимание, что глубинной горной породе соответствуют полуглубинные и излившиеся аналоги. Исключение составляют ультраосновные породы, среди которых излившиеся аналоги редки и мало характерны [7].

2. Средние магматические горные породы

Средние горные породы, магматические горные породы, содержащие 56—65% кремнезёма. К ним относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железомагнезиальных минералов (пироксена, роговой обманки, реже биотита); среди полевых шпатов характерны средние плагиоклазы (олигоклаз, андезин) [1].
По вещественному составу среди средних горных пород различают натриевый (диориты, андезиты, порфириты) (рисунки 8-10) и калиевый (сиениты, трахиты) (рисунки 12-13) ряды.

Рисунок 8. Пример горной породы диорита

Рисунок 9. Пример горной породы андезита

Рисунок 10. Пример горной породы порфирита

Средние горные породы распространены главным образом среди эффузивных пород, в которых андезиты и порфириты преобладают над трахитами и порфирами; интрузивные породы (диорит, сиенит) распространены значительно меньше [4].
Породы среднего состава на классификационной диаграмме кварц-полевошпатовых плутонических пород представлены на рисунке 11.

Рисунок 11. Породы среднего состава

По химическому и минеральному составу подразделяются на две ветви: нормальную и субщелочную (калиевую).
К нормальному ряду принадлежат диориты и их излившиеся аналоги — андезибазальты (андезито-базальты), а также кварцевые диориты и их эффузивный эквивалент (по химическому составу) — андезиты.
К субщелочному ряду относятся известково-щелочные сиениты и их излившиеся аналоги — трахиты, а также переходные породы от диоритов к сиенитам — монцодиориты и монцониты (сиенито-диориты) и от андезитов (андезито-базальтов) к трахитам — латиты [6].
Часто выделяют также третью — щелочную ветвь средних горных пород, относя к ней щелочные сиениты и щелочные трахиты (содержащие щелочные пироксены, иногда щелочные амфиболы).

Рисунок 12. Пример горной породы сиенита

Рисунок 13. Пример горной породы трахита
В минеральном составе глубинных средних горных пород нормального ряда доминируют средний плагиоклаз — андезин и обыкновенная роговая обманка; нередко появляются также пироксены (в основном авгит) и биотит [17].
В средних горных породах субщелочного ряда в значительном количестве присутствует калиевый полевой шпат, а основность плагиоклаза может понижаться до олигоклаза. В вкрапленниках эффузивных средних горных пород плагиоклаз обычно представлен лабрадором или основным андезином, а в микролитах — андезином или олигоклазом; среди темноцветных минералов во вкрапленниках преобладают пироксены. Содержание кварца в наиболее кислых членах группы (кварцевых диоритах) до 20%, в диоритах и сиенитах до 5% [5].
По распространённости в земной коре среди средних горных пород глубинные породы резко уступают излившимся, прежде всего андезитам, занимающим 2-е место после базальтов (около 23% всех изверженных пород); особенно широко распространены андезиты и андезито-базальты в зонах континентальных окраин и островных дуг.
Интрузивные средние горные породы пользуются гораздо меньшим распространением и слагают, как правило, небольшие массивы, с которыми, однако, нередко бывают связаны ценные в промышленном отношении рудные месторождения.
Щелочные и субщелочные средние горные породы встречаются главным образом в областях тектономагматической активизации.
Классификация средних магматических горных пород разработана и утверждена Межведомственным петрографическим комитетом России и опубликована в Петрографическом кодексе России в составе общих Классификационных таблиц магматических (вулканических и плутонических) горных пород. Классификация приведена в таблице 2.

Таблица 2 Классификация средних магматических горных пород

Плагиоклазовые горные породы среднего состава. Группа диорит – андезит. Диориты глубинные, зернистые, бескварцевые породы. Кварц в породе редок. Среди темноцветных минералов основное значение принадлежит роговой обманке, авгиту и биотиту. Из полуглубинных известен диорит-порфирит. В виде вкрапленников присутствует плагиоклаз. Излившимся аналогом является андезит. Это серые, темно-серые и зеленоватосерые породы с вкрапленниками роговой обманки, реже авгита. В настоящее время андезитовые лавы вулканов широко распространены [6].
Полевошпатовые породы среднего состава. Группа сиенит – трахит. Сиениты – полнокристаллические светло-серые породы, состоящие в основном из калинатровых полевых шпатов и темноцветных роговой обманки, пироксена, биотита. Излившимися аналогами является порода трахит.

3. Первичное определение типа горной породы

Магматические породы очень широко используются человеком. Во-первых, это прекрасный строительный материал, отличающийся долговечностью и прочностью. Во-вторых, глубинные породы кислого, среднего и основного состава, будучи разрезанными и обработанными с поверхности, обладают декоративными качествами и отвечают высоким гигиеническим требованиям. Кварц-полевошпатовые породы используются в производстве стекла и керамики.
Практика определения заключается в умении диагностировать минералы на свежем сколе породы и отмечать структурно-текстурные особенности. Предполагается, что мы даем только первичное полевое определение. Более точное определение дается при изучении шлифов с помощью поляризационного микроскопа. Поэтому так важно помнить внешние признаки основных породообразующих минералов (кварца, полевых шпатов, слюды, авгита, роговой обманки, оливина, нефелина).
Первичное определение дается всегда в полевых условиях. Поэтому определенная доля ошибки здесь допустима. Главное помнить внешние признаки породообразующих минералов [14].
Важным признаком в определениях является цветность породы. Светлые и/или разноцветные породы чаще всего относятся к кислым. Окрас в серых тонах из-за значительного присутствия темноцветных минералов (пироксены, амфиболы, слюды), при отсутствии кварца, свидетельствует в пользу того, что порода относится к средним или щелочным. Темные, мрачные породы, с налетом темно-зеленого, относятся к основным или ультраосновным. Кроме того, ультраосновные породы, кроме мрачности, в руке ощущаются более тяжелыми.
Последовательность определения делается следующая [1]:
1- обращаем внимание на цветность породы;
2- определяем структуру и текстуру. Таким образом, определяем глубинность (глубинные, полуглубинные, излившиеся);
3- рассматриваем свежий скол породы с помощью увеличительного стекла (Х 10);
4- обращаем внимание на присутствие или отсутствие зерен кварца. Это позволяет сразу сориентироваться в кислотности породы.
5- определяем крупные вкрапленники – полевые шпаты;
6- определяем темноцветные минералы.
Пользуясь таблицей, сопоставляется минеральный состав с другими признаками и приходят к заключению какая порода была определена.
Таким образом, последовательность описания следующая:
• цветность;
• структура;
• текстура;
• глубинность;
• минеральный состав;
• кислотность;
• название;
• практическое использование.

Заключение

Горные породы, образованные в результате застывания магмы, называются магматическими, или изверженными. Породы магматического происхождения слагают более 60% объема земной коры. Они весьма разнообразны по условиям залегания, строению, химическому и минералогическому составу.
В процессе кристаллизации магмы образуется смесь минералов, определяющих состав и облик горной породы. Из большого разнообразия выделяют главные, породобразующие. Все они относятся к классу силикатов (полевые шпаты, амфиболы, пироксены, слюды, оливин, нефелин) и одного окисла (кварц). Остальное разнообразие приходится на второстепенные, присутствующие в небольшом количестве. Их называют акцессорными или акцессориями.
Основными породообразующими минералами кислых и средних пород являются кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы и пироксены. Поскольку кремнезема, как вещества много, то образуются при кристаллизации не только силикаты но и кварц. Присутствие кварца является важным диагностическим признаком кислых и средних пород. Нефелин, наряду со слюдами и пироксенами, является главным минералом щелочных пород.

Список литературы

1. Бакиров Э.А. Геология нефти и газа: Учебное пособие / Э.А. Бакиров, В.И. Ермолкин, В.И. Ларин и др. – М.: Недра, 2018. – 245 с.
2. Барская В.Ф., Рычагов Г.И. Практические работы по общей геологии. Учеб.
3. пособие для студентов пед. ин-тов. – М.: Просвещение, 2017. – 158 с.
4. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. – М.: Недра, 2017. – 223 с.
5. Голубинцев О.Н. Механические и абразивные свойства горных пород и их буримость. – М.- Недра, 2018. – 198 с.
6. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. – М.: Изд-во МГУ, 2017. – 592 с.
7. Егоров-Тисменко Ю.К. «Кристаллография и кристаллохимия» (учебник), издво «Книжный Дом Университет». – М., 2019. – 587 с.
8. Короновский Н.В. Общая геология. – М.: КДУ, 2016. – 528 с.
9. Лапинская Т.А. Основы петрографии /Т.А. Лапинская, Б.К. Прошляков. – М.: Недра, 2018. – 232 с.
10. Мельничук В.С., Арбаджи М.С. Общая геология. – М.: Недра, 2019. – 333 с.
11. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. – М.: Недра, 2019. – 327 с.
12. Основы кристаллографии, минералогия: Методические указания по выполнению лабораторных работ / Сост. М.В. Морозов, М.А. Иванов. – СПб., 2019. – 31 с.
13. Павлинов В.И. и др. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии. – М.: Недра, 2018. – 149 с.
14. Попов А.Н. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб. для вузов /А.Н. Попов, А.И. Спивак, Т.О. Акбулатов и др. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2017. – 509 с.
15. Ржевский В.В. Основы физики горных пород. /В.В. Ржевский. Г.Я. Новик. – М.: Недра, 2017. – 390 с.
16. Шуман В. Мир камня. Т.1. – М.: Мир, 2019. – 215 с.
17. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. – М.: Изд-во МГУ, 2018. – 444 с.