
- •Содержание
- •Введение
- •Внутренняя энергия
- •Обратимые процессы
- •Энтропия
- •Правило фаз
- •Устойчивость
- •Принцип Лешателье (теорема торможения)
- •Механизм реакций
- •Диффузия
- •Скорость образования новых фаз
- •Температурный коэффициент скорости реакции
- •Модуль I Магматические горные породы
- •Тема 1. Магма и кристаллизация магматических расплавов Лекция 1. Общие понятия о магме
- •1.1. Строение Земли
- •1.2. Природа магмы
- •1.3. Температура магм
- •1.4. Процесс охлаждения магмы
- •Лекция 2. Родоначальные магмы
- •2.1. Природа и происхождение ультраосновной магмы
- •Серпентинизация перидотитов
- •Между 500 и 625 ºС - оливин→тальк;
- •Между 625 и 800 ºС – оливин→энстатит→тальк;
- •Выше 800 ºС - оливин→энстатит.
- •Плавление природных перидотитов и варианты моделей плавления
- •2.2. Происхождение базальтовой магмы
- •2.3. Происхождение гранитной магмы
- •Лекция 3. Причины разнообразия магматических пород
- •3.1. Магматическая дифференциация
- •3.2. Ассимиляция
- •3.3. Гибридизация магмы
- •3.4. Смешение магм
- •3.5. Условия кристаллизации магмы
- •Лекция 4. Общие закономерности кристаллизации магмы
- •4.1. Кристаллизация по закону эвтектики
- •Диаграмма кристаллизации по закону эвтектики в системе диопсид-анортит
- •4.2. Кристаллизация по закону перитектики
- •Диаграмма кристаллизации по закону перитектики в системе форстерит-кремнезем
- •4.3. Кристаллизация по закону непрерывного реакционного взаимодействия (в системах с твердыми растворами)
- •Диаграмма кристаллизации с образованием твердых растворов в системе альбит-анортит
- •4.4. Влияние летучих компонентов на кристаллизацию магмы
- •Образование зонального строения плагиоклазов
- •4.5. Закономерности парагенетических ассоциаций и последовательность выделения минералов
- •4.6. Реакционные ряды минералов
- •Последовательность кристаллизации минералов (по Боуэну)
- •Тема 2. Характерные особенности и классификация магматических пород Лекция 5. Вещественный состав магатических горных пород
- •5.1. Химический состав магматических горных пород
- •5.2. Петрохимические пересчеты
- •Нормативный метод Кросса, Иддингса, Пирсона и Вашингтона (cipw)
- •Нормативно-молекулярный метод п. Ниггли
- •Метод а.Н. Заварицкого
- •5.3. Минералогический состав магматических пород
- •Разделение минералов по их значению в магматической породе
- •Разделение минералов по происхождению
- •Лекция 6. Краткий обзор главных породообразующих минералов магматических пород
- •6.1. Полевые шпаты
- •Плагиоклазы
- •Щелочные (калиево-натриевые) полевые шпаты
- •6.2. Кварц и некоторые модификации SiO2
- •6.3. Фельдшпатоиды
- •Нефелин
- •Содалит и канкринит
- •6.4. Оливин
- •6.5.Пироксены
- •Ромбические пироксены
- •Моноклинные пироксены
- •6.6. Амфиболы
- •Обыкновенная роговая обманка
- •Базальтическая роговая обманка
- •6.7. Слюды
- •Мусковит
- •6.8. Рудные минералы
- •6.9. Акцессорные минералы
- •6.10.Вторичные минералы
- •6.11. Количественно-минеральный состав и систематика магматических пород
- •Лекция 7. Формы залегания магматических горных пород и внутреннее строение интрузивных и экструзивных тел
- •7.1. Экструзивные тела
- •7.2. Интрузивные тела
- •Согласные интрузивные тела
- •Несогласные (секущие) тела
- •7.3. Внутреннее строение экструзивных и интрузивных тел
- •8.1. Структуры магматических пород
- •Кристаллографический габитус главных минералов
- •Идиоморфизм и степень идиоморфизма
- •Закономерные срастания, прорастания и включения
- •Полнокристаллические структуры
- •Неполнокристаллические структуры
- •Скрытокристаллические (криптокристаллические) структуры
- •Стекловатые (гиалиновые) структуры
- •Вулканокластические (пирокластические) структуры
- •8.2. Текстуры магматических пород
- •Разделение текстур по ориентировке составных частей породы в пространстве
- •Разделение текстур по характеру заполнения пространства
- •Лекция 9. Классификация и номенклатура магматических пород
- •9.1. Особенности интрузивных пород и их классификация
- •9.2. Особенности эффузивных пород и их классификация
- •9.3. Особенности жильных (гипабиссальных) пород и их классификация
- •Асхистовые породы
- •Диасхистовые породы
- •Тема 3. Главные типы магматических пород Лекция 10. Гипербазиты (ультраосновные породы, группа перидотита)
- •10.1. Интрузивные породы
- •Оливиниты
- •Перидотиты
- •Пироксениты
- •Горнблендиты
- •10.2. Гипабиссальные породы
- •10.5. Генезис гипербазитов
- •Лекция 11. Базиты (мафиты, группа габбро-базальтов)
- •11.1. Интрузивные породы
- •11.2. Жильные (гипабиссальные) породы
- •Асхистовые породы, связанные с интрузивными телами
- •Диасхистовые породы, связанные с интрузивными телами
- •Гипабиссальные породы, залегающие независимо от интрузивных тел
- •11.3. Эффузивные породы
- •Базальты
- •Эффузивные долериты
- •Базальтовые порфириты и эффузивные диабазы
- •Спилиты
- •Вариолиты
- •11.4. Распространенность базитов и связанные с ними полезные ископаемые
- •11.5. Генезис базитов
- •Расслоенные (псевдостратифицированные) интрузии
- •Докембрийская ассоциация анортозитов
- •Эффузивные ассоциации основных пород
- •Лекция 12. Среднекремнекислые породы известково-щелочного ряда (группа диоритов-андезитов)
- •12.1. Интрузивные породы
- •Диориты
- •Кварцевые диориты
- •12.2. Жильные (гипабиссальные) породы
- •Асхистовые породы
- •Диасхистовые породы
- •12.3. Эффузивные породы
- •Андезиты
- •Андезитовые порфириты
- •12.5. Генезис среднекремнекислых пород
- •Лекция 13. Кремнекислые породы (группа гранитов-риолитов гранодиоритов-дацитов)
- •13.1. Интрузивные породы
- •Нормальные граниты
- •Гранодиориты
- •Щелочные граниты
- •Чарнокиты
- •13.2. Жильные (гипабиссальные) породы
- •Асхистовые породы
- •Диасхистовые породы
- •13.3. Эффузивные породы
- •Кайнотипные породы
- •Палеотипные породы
- •Афировыеые породы
- •13.4. Распространенность кремнекислых пород и связанные с ними полезные ископаемые
- •13.5. Генезис кремнекислых пород
- •Лекция 14. Среднекремнекислые субщелочные породы (группа сиенитов-трахитов)
- •14.1. Интрузивные породы
- •Нормальные сиениты
- •Щелочные сиениты
- •Условия залегания и происхождение
- •14.2. Гипабиссальные породы
- •14.3. Эффузивные породы
- •Трахиты и трахитовые порфиры
- •Трахибазальты
- •Трахиандезиты
- •Трахириолиты
- •Кератофиры
- •Условия залегания и происхождение
- •14.4. Полезные ископаемые
- •Лекция 15. Среднекремнекислые щелочные породы (группа нефелиновых сиенитов-фонолитов)
- •15.1. Интрузивные породы
- •15.2. Гипабиссальные породы
- •15.3. Эффузивные породы
- •15.4. Полезные ископаемые
- •Лекция 16. Группа щелочных габброидов-базальтоидов
- •16.1. Интрузивные породы
- •16.2. Гипабиссальные породы
- •16.3. Эффузивные породы
- •16.4. Полезные ископаемые
- •Лекция 17. Несиликатные магматические породы
- •Лекция 18. Вулканокластические породы
- •18.1. Эффузивно-обломочные породы
- •18.2. Эксплозивно-обломочные (пирокластические) породы
- •18.3. Осадочно-вулканокластические породы
- •Проектное задание к модулю I
- •Тест рубежного контроля к модулю I
- •Модуль II Метаморфические горные породы
- •Тема 1. (Лекция 1) метаморфизм и его признаки
- •1.1. Факторы метаморфизма
- •1.2. Типы метаморфизма
- •Тема 2. (Лекция 2.) состав и строение метаморфических пород
- •2.1. Состав метаморфических пород
- •2.2. Фации метаморфизма
- •2.3. Текстура метаморфических пород
- •2.4.Реликтовые текстуры и структуры, унаследованные от осадочных пород
- •2.5. Реликтовые текстуры и структуры, унаследованные от магматических пород
- •2.6. Реликтовые текстуры и структуры, унаследованные от метаморфических пород
- •2.7. Кристаллобластовая структура и кристаллобластический ряд
- •2.8. Структуры динамометаморфизма
- •Тема 3. (Лекция 3.) принципы классификации метаморфических горных пород
- •Тема 4. Главные типы метаморфических пород Лекция 4. Катакластический метаморфизм
- •Лекция 5. Автометаморфизм
- •5.1. Автометаморфизм ультраосновных пород
- •5.2. Автометаморфизм основных и средних магматических пород
- •5.3. Автометаморфизм кислых магматических пород
- •5.4. Продукты гидротермального метаморфизма
- •Гидротермальный метаморфизм эффузивных пород
- •Лекция 6. Контактовый метаморфизм
- •6.1. Геологические условия залегания контактово-метаморфических пород
- •6.2. Общие свойства роговиков
- •6.3. Главные типы контактово-метаморфических пород
- •6.4. Фации контактового метаморфизма
- •Лекция 7. Региональный метаморфизм
- •7.1. Фации регионального метаморфизма
- •7.2. Ступени регионального метаморфизма
- •7.3. Ряды метаморфических пород
- •Метаморфические породы, возникшие за счет магматических пород
- •7.4. Полезные ископаемые, связанные с регионально-метаморфическими породами
- •Лекция 8. Ультраметаморфизм
- •Тема 5. (Лекция 9) метасоматиты
- •Основные типы метасоматоза
- •Проектные задания к модулю II
- •Тест рубежного контроля к модулю II
- •Список литературы
Стекловатые (гиалиновые) структуры
Породы, полностью состоящие из стекла имеют стекловатую (гиалиновую) структуру. Породы, состоящие из стекла и некоторого количества (менее 25%) микролитов, имеют кристаллитовые структуры. Если порода состоит из стекла и некоторого количества (менее 25%) фенокристаллов, то структура ее витрофировая. Степкловатые и витрофировые структуры характерны для эффузивных пород кислого состава (обсидиан, риолит), а кристаллитовые структуры характерны для андезитов.
Вулканокластические (пирокластические) структуры
Структуры пирокластических пород зависят от условий кристаллизации магматического вещества, его механического раздробления в процессе извержения, а также от седиментации и диагенеза этого материала. Пирокластические структуры обусловлены наличием обломков преимущественно магматических пород, минералов и вулканического стекла. Вследствие этого выделяются следующие виды структур: а) литокластическая, которая образована обломками эффузивных пород различной формы; б) кристаллокластическая, которая обусловлена преобладанием обломков минералов и в) витрокластическая (пепловая), когда порода сложена обломками вулканического стекла.
По размеру обломков пирокластические структуры делятся на псаммитовые (размер обломков до 2 мм), алевритовые (0,01-0,1 мм) и пелитовые (менее 0,01 мм).
Если связующая масса пирокластической породы представлена лавой, то это туфолава, если пирокластическим (обломочным) материалом, то это туф. Туф, в котором обломочный материал частично или полностью переплавлен вследствие выпадения лавы в виде дождя, называется игнимбрит.
8.2. Текстуры магматических пород
Главную роль в образовании текстурных особенностей играет не химизм расплава, а геологические условия формирования породы. Текстуры подразделяются по ориентировке составных частей породы в пространстве и по способу заполнения пространства.
Разделение текстур по ориентировке составных частей породы в пространстве
Текстуры, возникающие в результате внутренних процессов кристаллизации магмы (без влияния внешних факторов), по признаку расположения составных частей породы относительно друг друга разделяются на три вида: а) однородные (массивные); б) такситовые (шлировые) и в) сферические (шаровые).
Однородные (массивные) текстуры обусловлены тем, что в любом направлении минеральный состав и структура породы являются одинаковыми, а ориентировка минералов произвольная. Такие текстуры возникают в условиях спокойной кристаллизации и отсутствия движений, когда условия кристаллизации во всех участках породы были одинаковыми.
Такситовые (шлировые) текстуры подразделяются на: а) структурные такситы, характеризующиеся изменением структуры в отдельных участках породы; б) конституционные такситы (шлиры), обладающие в различных частях породы неодинаковым минеральным составом и в) структурно-конституционные такситы, характеризующиеся неоднородностью структуры и минерального состава. Возникновение такситовых текстур обусловлено, в основном, изменением физико-химических условий в процессе кристаллизации магмы, например, различием температур для отдельных участков породы, колебанием давления, диффузией вещества в газово-жидкой среде. Кроме того, такситовая текстура образуется вследствие присутствия в породе ксенолитов – обломков чуждых пород, захваченных и переработанных магмой при ее внедрении, а также вследствие накопления в определенных участках минералов, образовавшихся в первые этапы кристаллизации минералов. Эти скопления минералов называются шлирами. Шлиры могут иметь вид слоев, полос и неправильную форму. Если шлиры неправильной формы расположены беспорядочно и нечетко ограничены, текстуру называют атакситовой. Если скопления отдельных минералов небольшие и из таких скоплений сложена вся порода, текстура называется гломерокристаллической. Когда скопления образуют фенокристаллы в порфировой породе, текстура такой породы называется гломеропорфировой.
Сферические (шаровые) текстуры имеют породы, в которых минералы располагаются концентрически вокруг определенных центров, образуя шаровые или эллипсоидальные тела. Формирование шаровых текстур, вероятно, связано с повторным пересыщением расплава различными компонентами и его ритмичной кристаллизацией.
Полосатые текстуры характеризуются присутствием в породе полос различного минерального состава. Их образование может быть обусловлено гравитационной дифференциацией. В этом случае расположение полос-слоев в пространстве обычно горизонтальное, реже слегка наклонное. Для гравитационной полосчатости характерна обычно большая протяженность полос. Полосатые текстуры могут возникать и при фракционной (неодновременной) кристаллизации различных минералов из расплава, обусловленной колебаниями температур и давлений. Кроме того, полосчатость может быть обусловлена неоднократным поступлением и движением магмы во время кристаллизации, вследствие чего ранее выделившиеся минералы отстают от текущей жидкости.
Направленные (директивные) текстуры встречаются как среди полнокристаллических, так и среди неполнокристаллических пород. Они возникают вследствие движения кристаллизующейся магмы. Среди полнокристаллических пород выделяются линейные, гнейсовидные и трахитоидные текстуры. Линейные текстуры обусловлены линейной ориентировкой в пространстве призматичеких или столбчатых минералов (пироксенов, амфиболов). Линейность может проявляться и в субпараллельном расположении шлиров в породе. Линейность указывает о направлении движения магматических масс во время их остывания. Гнейсовидной называется текстура полнокристаллических пород с субпараллельным расположением составных частей (главным образом фемических), которое возникает при кристаллизации магмы под воздействием одностороннего давления, а также в периферических частях интрузивов вследствие течения магмы вдоль контактовой поверхности. Трахитоидные текстуры связаны с субпараллельным расположением в породе таблитчатых или уплощенно-призматических кристаллов (полевых шпатов).
Флюидальная текстура характерна для неполнокристаллических пород. Флюидальность выражается ориентированным расположением микролитов, длинная сторона которых вытянута вдоль направления движения. В случае присутствия в породе порфировых вкрапленников микролиты огибают их. Флюидальные текстуры могут присутствовать и в стекловатых породах. Здесь флюидальность выражается полосами стекла с различной окраской и внутренним строением (например, ориентированным расположением кристаллитов). В пористых эффузивных породах иногда прослеживается вытянутость пустот, совпадающих с направлением движения лавового потока.
Брекчиевидно-такситовые текстуры характеризуются неправильно-пятнистым расположением минералов. Породы с таким сложением образуются в два приема: после кристаллизации части расплава происходит разламывание затвердевших участков и затем цементация обломков минеральным агрегатом несколько отличного состава, кристаллизующимся из остаточной магмы. Как правило, состав цемента является более кислым по сравнению с составом обломков. Иногда остаточный расплав проникает в ранее раскристаллизовавшуюся породу в виде прожилков.