
- •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
12.3. Эффузивные породы
Как уже сказано, эффузивные породы среднего состава рспространены значительно шире, чем интрузивные. Андезитов немного меньше, чем базальтов. Геологическая связь их с базальтами совершенно очевидна. Широко распространены породы, занимающие промежуточное положение между андезитами и базальтами. Андезито-базальты известны на Камчатке, на Кавказе, на западном побережье Северной и Южной Америки.
Андезиты
Андезиты встречаются в виде потоков различных размеров. Иногда образуются купола (пик Мн-Пеле). Излияния андезитовых лав сопровождаются туфами. По внешнему виду андезиты довольно разнообразны. Это афанитовые серые или крановато-серые, явно порфировые породы. Даже без микроскопа хорошо заметны фенокристаллы плагиоклаза, а иногда и черного фемического минерала (амфибола или пироксена).
Под микроскопом порфировая структура у андезитов всегда очень отчетливая. В порфировых вкрапленниках находятся ( в порядке убывания): 1) зональный плагиоклаз (лабрадор в центре и андезин по краям); 2) моноклинный пироксен (авгит или пижонит) в более мелких кристаллах; 3) гиперстен с заметным плеохроизмом и нередко опацитизированный; 4) базальтическая роговая обманка, почти всегда с опацитовой каемкой и 5) биотит, обычно опацитизированный. Обычно какого-либо из перечисленных цветных минерало не бывает во вкрапленниках. Так биотит редок в тех андезитах, где много фенокристаллов авгита, и встречается, обычно, вместе с базальтической роговой обманкой. Плагиоклаз присутствует всегда. В зависимости от того, какой цветной минерал находится в порфировых вкрапленниках различают: пироксеновые, гиперстеновые, пироксено-роговообманковые, гиперстеново-роговообманковые и слюдяные андезиты.
Основная масса, в отличие от основной массы базальта, не содержит пироксена, хотя отдельные зернышки могут встречаться. Она состоит, главным образом, из мельчайших (сотые доли миллиметра) микролитов плагиоклаза и стекла. Может быть довольно много мелких зернышек магнетита. Структура основной массы у андезитов бывает: 1) гиалопилитовая (андезитовая); 2) пилотакситовая, отличная от пилотакситовой структуры базальта и 3) стекловатая (в обсидианах андезитового состава). Текстура андезитов массивная или пористая.
Характерные черты типичных андезитов, по которым можно отличить их от базальтов под микроскопом: 1) количество фемических минералов не более 30% общей массы породы (в базальтах ~50%); 2) значительное преобладание в фенокристаллах плагиоклаза (обычно зонального) над фемическими минералами; 3) присутствие в фенокристаллах базальтической роговой обманки и биотита; 4) андезиновый состав микролитов (в базальтах микролиты представлены лабрадором); 5) гиалопилитовая и пилотакситовая структура основной массы.
Андезиты могут быть связаны промежуточными типами не только с основными, но и кислыми эффузивными породами (андезито-дациты) или со щелочными (трахиандезиты или андезито-трахиты), встречающиеся, например, на Кавказе.
Андезитовые порфириты
Андезитовые порфириты макроскопически четко отличаются от андезитов. Во-первых, в них плагиоклаз во вкрапленниках уже не свежий и прозрачный, а белый или желтовато-белый. Во-вторых, общая окраска у них чаще всего зеленовато-серая, хотя серые и красновая типы тоже встречаются. Характерна порфировая структура.
Под микроскопом отличие от андезитов еще более отчетливое: 1) плагиоклаз ф фенокристаллах уже разложен (серицитизирован и, особенно часто, альбитизирован, благодаря чему зональность в нем исчезает); 2) моноклинный пироксен частично или полностью уралитизирован или хлоритизирован; 3) ромбический пироксен обычно полностью разложен; 4) вместо базальтической роговой обманки встречается зеленая роговая обманка или псевдоморфозы по амфиболу из магнетита, хлорита и других вторичных минералов; 5) биотит почти полностью хлоритизирован. В зависимости от того какой минерал находится в фенокристаллах различают следующие разновидности андезитовых порфиритов: а) плагиоклазовые порфириты (плагиопорфириты); б) пироксеновые порфириты; в) пироксеново-плагиоклазовые порфириты; г) роговообманковые порфириты.
В основной массе стекло разложено в хлорит. Но от этого структура не изменяется. Она такая же как структура основной массы у андезитов. Кроме хлорита и уралита в андезитовых порфиритах в большом количестве присутствуют минералы группы эпидота, кальцит, пренит и др.
Пропилит
Пропилиты характеризуются полным разложением первичных минералов. Плагиоклазы в них полностью альбитизированы и замещены адуляром. Фемические минералы хлоритизированы, эпидотизированы, уралитизированы. Основная масса превращена в мелкозернистый агрегат альбита, кварца, хлорита, кальцита и цеолитов. В породе всегда присутствует значительное количество новообразованного пирита.
Андезито-дацит и кварцевый порфирит
Андезито-дацитами называются кайнотипные аналоги кварцевого диорита. Палеотипные аналоги кварцевых диоритов называются кварцевыми порфиритами. Эти породы похожи, соответственно, на андезит и андезитовый порфирит и отличаются от них присутствием в порфировых вкрапленниках кварца.
12.4. Распространенность среднкремнекислых пород
и связанные с ними полезные ископаемые
Диориты и кварцевые диориты очень часто залегают в краевых частях крупных гранитных массивов, иногда находятся в составе одного иньрузивного тела с габбро, а также слагают самостоятельные мелкие штоки, лакколиты и дайки. К полезным ископаемым, ассоциирующим с массивами диоритов, относятся полиметаллические месторождения свинца, цинка, золота. Такие же руды встречены среди вулканитов андезитового состава.
Андезиты распространены в пределах океанов и континентов. В 1910 г. Маршалл указал на существование «андезитовой линии» в юго-западной части Тихого океана, которая отделяет базальтовые по составу вулканы океанического типа и андезитовые близконтинентальные образования. Позже эта линия была установлена вокруг всего океана. В России андезитовый пояс проходит по Курило-Камчатской дуге, а на востоке Тихого океана располагается андезитовая провинция Каскадных гор. На континентах, главным образом внутри складчатых поясов, андезиты являются продуктами вулканической деятельности. Здесь они могут образовываться в пределах относительно жестких структур как эквиваленты спилит-кератофировой формации начальных стадий развития складчатого пояса. Кроме того, массовые излияния андезитовых лав происходят и после консолидации складчатого пояса. Излияние андезитов сопровождается взрывами и образованием пирокластических пород.
К андезитовым и дацитовым лавам и пирокластам приурочены многочисленные месторождения рудных и неметаллических полезных ископаемых (корунд, андалузит, алунит, сера).