Лабораторная работа № 5 (2 часа)

Тема: Магматические горные породы.

Цель работы: Изучить текстуры и структуры магматических горных пород. Научиться выделять (различать) степень раскристаллизованности и размерность минеральных зерен магматических пород (макро- и микроскопически) от гигантокристаллических до скрытокристаллических. На основании полученных навыков сделать вывод о генезисе породы и принадлежности к определенному виду (классу).

Необходимые материалы и приборы: Учебная коллекция горных пород, шкала Мооса, лупа, бинокуляр, кислота HCl, атлас текстур и структур, таблицы для определения горных пород.

Ход работы:

1. Просмотрев образцы горных пород, выяснить что собой представляет кристаллическая, порфировидная, порфировая, афировая и пегматитовая структуры. Описать и зарисовать в рабочей тетради фрагменты взаиморасположения зерен минералов горной породы.

2. Изучить и описать в рабочей тетради виды текстур – массивная, пятнистая, пузыристая, миндалекаменная, флюидальная (привести примеры).

3. Применяя классификацию магматических горных пород, изучить и описать вещественный (химический и минеральный) состав, указав разницу в содержании SiO₂.

4. Сравнив текстуры, структуры и разницу в вещественном составе, сделать в рабочей тетради выводы об условиях формирования магматических горных пород.

Теоретическое обоснование работы: магматические горные породы

По условиям образования магматические горные породы классифи­цируются на интрузивные (глубинные, полуглубинные) и эффузив­ные (поверхностные); по вещественному составу — на кислые, средние, основные, ультраосновные.

На своем пути из недр земли вверх к поверхности магма проходит зоны с различными термодинамическими условиями. Если ее движе­ние приостанавливается на больших глубинах (свыше 5 км) от зем­ной поверхности, кристаллизация расплава происходит в условиях больших давлений, препятствующих отделению летучих компонентов и значительного прогрева вмещающих пород. Возникают так называемые глубинные, или интру­зивные (плутонические), породы, образующие в земной коре батолиты, гарполиты, лополиты и другие формы залегания. В связи с относительно быстрым остыванием и частичной потерей лету­чих компонентов в расплаве появляется множество центров кристал­лизации, и он раскристаллизовывается в равномернозернистый агрегат минералов, которые оказываются в несколько десятков раз меньше минералов первой стадии кристаллизации. Последние называются порфировыми выделениями и образуют крупные включе­ния в относительно мелкозернистом агрегате минералов второй ста­дии кристаллизации, который называется основной массой породы.

Достигая земной поверхности и изливаясь через жерла вулканиче­ских аппаратов, лава затвердевает на земной поверхности. Быстрое падение температуры и давления и связанная с этим почти полная потеря летучих компонентов обусловливают быстрое затвердевание силикатного расплава. Не успевая раскристаллизоваться пол­ностью, расплав превращается в бесструктурное вещество (вулкани­ческое стекло) с зародышами минералов (микролиты). Если силикат­ный расплав поднялся с больших глубин или медленно двигался к земной поверхности, минералы, успевшие к моменту общего за­твердевания приобрести свойственную им кристаллографическую огранку, образуют в общей стекловидной массе породы вкраплен­ники различного размера. Если расплав поднялся с небольших глубин или быстро преодолел расстояние до земной поверхности, он затвердевает в виде вулканического стекла, лишенного полностью или почти полностью вкрапленников и даже микролитов.

Изверженные породы, затвердевшие в условиях поверхности или в непосредственной близости от нее, называются поверхностными, излившимися, или эффузивными. Они образуют покровы и потоки, залегающие на земной поверхности, или дайки и некки, выполня­ющие каналы вулканических аппаратов трещинного и центрального типов.

Основная масса эффузивных горных пород, представленная вул­каническим стеклом, с течением времени раскристаллизовывается в агрегат вторичных минералов. В древних эффузивных горных поро­дах вулканические стекла почти отсутствуют вследствие того, что этот процесс перекристаллизации успевает почти полностью завер­шиться; в молодых эффузивных породах раскристаллизация вулкани­ческого стекла только начинается, и оно в этих породах сохраняется в значительном количестве. Поэтому по степени раскристаллизации вулканического стекла можно выделить палеотипные (древ­ние) и кайнотипные (молодые) эффузивные горные породы. В особых условиях, однако, вулканическое стекло древних эффузив­ных пород может остаться не тронутым вторичными процессами изме­нения, а вулканическое стекло молодых эффузивных пород раскри­сталлизовывается полностью.

В связи с этим палео- и кайнотипность породы свидетельствует не только о ее возрасте, но и о степени вторичного изменения.

Твердые продукты извержения вулканов (пепел, песок, лапилли, бомбы) падают около кратера или разбрасываются на далекие расстоя­ния от центров извержения. Попадая на сушу и в водные бассейны, они образуют слои так называемых пирокластических горных пород, изверженных по происхождению и осадочных по условиям обра­зования.