
- •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
Разделение текстур по характеру заполнения пространства
По способу заполнения пространства выделяют плотные (компактные) и пористые текстуры.
Плотные текстуры характеризуются тем, что магматическая масса заполняет все пространство, вследствие чего порода не содержит пустот и пор.
Пористые текстуры, как правило, встречаются в эффузивных породах. В зависимости от относительного количества, размеров и формы пустот выделяют пузыристые, шлаковые, пемзовые текстуры.
Миндалекаменные текстуры широко распространены среди эффузивных пород. Образование этих текстур связано с циркуляцией растворов и заполнением пор вторичными минералами.
Миаролитовые текстуры характерны для полнокристаллических пород, имеющих пустоты или полости. Как правило, миаролы (пустоты) бывают частично заполнены продуктами кристаллизации остаточных расплавов, пневматолитовыми или гидротермальными минералами. Кристаллы минерлов, выполняющих миаролы, часто имеют более крупные размеры, чем зерна, слагающие породу.
Лекция 9. Классификация и номенклатура магматических пород
В природе существует очень много разновидностей магматических пород, существенно различающихся друг от друга вещественным составом, структурами, текстурами и формами залегания. Поэтому очень важно создать классификацию магматических пород. Главная трудность состоит в том, что между горными породами нет таких определенных границ, какие существуют между минералами или химическими элементами. Например, представляется немыслимым определить минерал, как нечто среднее между нефелином и полевым шпатом или пироксеном и амфиболом. Но зато приходится постоянно сталкиваться с магматическими породами, занимающими промежуточное положение между гранитом и сиенитом или сиенитом и габбро. Поэтому классификация магматических пород должна быть основана на существенных признаках, отражающих особенности их состава, строения и образования. Эти признаки должны быть объективными.
Существует несколько классификаций магматических пород, в основу которых положены следующие признаки: 1) условия образования; 2) структура; 3) химический состав и 4) минеральный состав.
В соответствии с условиями образования выделяются интрузивные, гипабиссальные (жильные) и эффузивные породы. Такое разделение производится при изучении геологических тел. Поднимаясь вверх при геотектонических процессах, магма охлаждается и затвердевает. Если это происходит до выхода ее на поверхность Земли, образуются породы, получившие название интрузивных или плутонических. Магматические породы, образовавшиеся на глубине более 1 км называют абиссальными или глубинными. В некоторых случаях магма может затвердевать на глубине менее 1 км от земной поверхности. Образовавшиеся в таких условиях породы получили название гипабиссальных или полуглубинных. Если магма достигает земной поверхности в жидком состоянии, то ее затвердевание приводит к образованию эффузивных или вулканических пород.
При изучении пород в образцах и шлифах на условия образования указывают структуры и некоторые особенности минерального состава. Полнокристаллические крупно- и среднезернистые породы чаще всего являются интрузивными. Мелкозернистые разности могут быть интрузивными, жильными и редко эффузивными, неполнокристаллические и стекловатые - эффузивными. Но правильное определение возможно только при комплексном изучении характера залегания породы, ее текстуры, структуры и минерального состава.
По химическому составу магматические породы подразделяются на: а) кислые (содержащие более 65% SiO2); б) средние (содержащие 53-65% SiO2); в) основные (содержащие 44-53% SiO2) и г) ультраосновные (содержащие менее 44% SiO2). Химизм магматических пород характеризует не только содержание кремнезема. Если соотношение Na2O+K2O/Al2O3<1 (это означает, что часть Al2O3месте с частью CaO входит в состав плагиоклазов), то порода относится к нормальному (известково-щелочному) ряду. Если отношение Na2O+K2O/Al2O3>1 (это означает, что избыток щелочей входит в состав цветных минералов), то магматическую породу относят к щелочному ряду.
Классификации, учитывающие минеральный состав магматических пород, являются самыми важными. Согласно классификации А.Н. Заварицкого магматические породы разделены на 7 групп. Каждая группа объединяет интрузивные, эффузивные и жильные (гипабиссальные) породы, имеющие сходный минеральный состав. Названия групп двойные. Они составлены из названий главных интрузивных и эффузивных разновидностей пород (например, группа габбро-базальтов). Границы групп определяются присутствием или отсутствием того или другого главного породообразующего минерала. Кроме того, важным признаком является состав плагиоклаза. Поскольку фемические и салические минералы образуют эвтектики, их соотношения в магматических породах должны быть определенными. Поэтому в составе пород, относящихся к одной группе, количественные соотношения минералов обычно колеблются в определенных пределах. Но вследствие сложности природной обстановки, в которой кристаллизуется магма, наблюдаются отклонения от норм, и кроме типичных представителей группы со строгим соотношением минералов, встречаются разности с переходным составом.
Семь групп, выделенные А.Н. Заварицким, имеют следующие наименования: 1) перидотитов (эффузивных пород этой группы очень мало); 2) габбро-базальтов; 3) диоритов-андезитов; 4) гранитов-риолитов и гранодиоритов-дацитов; 5) сиенитов-трахитов; 6) нефелиновых сиенитов-фонолитов и 7) щелочных габброидов. Магматические породы первой, второй и третьей групп относятся к нормальному (известково-щелочному ряду), четвертой и пятой – частично к нормальному, частично к щелочному, а шестой и седьмой – к щелочному ряду. В соответствии с содержанием кремнезема породы группы перидотитов являются ультраосновными и называются также гипербазитами (ультрамафитами). Породы группы габбро-базальтов являются основными и называются базитами (мафитами). Породы групп диоритов-андезитов и сиенитов-трахитов являются средними, гранитов-риолитов - кислыми. Породы группы нефелиновых сиенитов-фонолитов относятся к средним и частично к основным, а из группы щелочных габброидов-базальтоидов – к основным и ультраосновным. Существуют также редкие несиликатные магматические породы.
Номенклатура магматических пород развивалась случайно. Некоторые названия отражают какие-либо свойства (например, гранит – зернистый; трахит – шероховатый на ощупь; фонолит – звенящий при ударе молотком). Большинство названий произошло от названий местности.