Средний химический состав главных типов изверженных пород, % (по р.А. Дэли)

Окислы	Гранит (546)	Сиенит (50)	Гранодиорит (40)	Диорит (70)	Габбро (41)	Диабаз (90)	Дунит (10)
Si02	70,18	60,19	65,05	56,77	48,24	50,48	40,49
Ti02	0,39	0,67	0,56	0,84	0,97	1,45	0,02
A1203	14,47	16,28	15,94	16,67	17,88	15,34	0,86
Fe203	1,57	2,74	1,74	3,16	3,16	3,84	2,84
FeO	1,78	3,28	2,65	4,40	5,95	7,78	5,54
MnO	0,12	0,14	0,07	0,13	0,13	0,20	0,16
MgO	0,88	2,49	1,91	4,17	7,51	5,79	46,32
CaO	1,99	4,30	4,42	6,74	10,99	8,94	0,70
Na20	3,48	3,98	3,70	3,39	2,55	3,07	0,10
K2O	4,11	4,49	2,75	2,12	0,89	0,97	0,04
Р2О5	0,19	0,28	0,20	0,25	0,28	0,25	0,05
Н2О	0,84	1,16	1,04	1,36	1,45	1,89	2,88

Примечание. В скобках указано число анализов, из которых выведено значение

В ряду оксидов, представляющих акцессорные минералы, следует назвать магнетит Fe3O4, рутил Тi O2.

С иликаты. В основе кристаллохимической структуры этих ми­нералов лежат кремнекислородные тетраэдры, представляющие изо­лированные группы или цепочки (простые и сдвоенные), соединен­ные между собой преимущественно двухвалентными катионами (рис. 6-1, б, в). К породообразующим силикатам принадлежат:

Пироксены R₂[Si₂О₆]

R—Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Al³⁺, Na⁺

амфиболы R₇[Si₄О₁₁]-(ОН)

оливин MgFe[SiO₄].

Рис. 6.1. Типы кристаллических решеток силикатов.

Расположение кремнекислородных тетраэдров: а — кремнекислородный тетраэдр; б — цепочное; в — ленточное (сдвоенная цепочка); г — слоистое (трехчленная цепочка)

Все эти минералы имеют темно-зеленый цвет и в случае высо­кого содержания, как, например, в ультраосновных и основных по­родах, обусловливают темную окраску пород.

Среди пироксенов наиболее распространен минерал авгит, а среди амфиболов — роговая обманка. В процессах выветривания амфибо­лы более устойчивы, чем пироксены, поэтому несмотря на то что в большинстве изверженных пород (за исключением гранитов) пиро­ксены преобладают и в некоторых породах составляют 20—25 % массы породы, в рыхлых отложениях и почвах обычно лучше сохраняется роговая обманка. Общее количество этих минералов в почвах варь­ирует от 5 до 15 %.

К группе магнезиально-железистых силикатов принадлежит широко распространенный в основных и ультраосновных извержен­ных породах минерал оливин. Кремнекислородные тетраэдры в этом минерале представляют изолированные группы, соединенные двух­валентными катионами. Эта островная структура непрочная, поэто­му оливин в зоне выветривания неустойчив, в рыхлых отложениях и почвах он присутствует в количестве 0,5—1,0 %.

Алюмосиликаты. Это большая группа минералов, кристалличес­кая решетка которых образована тетраэдрами и октаэдрами (рис. 6.2). По типу структуры они подразделяются на каркасные и слоеватые. К каркасным минералам относятся полевые шпаты, к слоеватым — слюды.

Рис. 6.2. Расположение тетраэдров и октаэдров: а — в двух-; б — в трехслойных минералах. Ионы: / — Si; 2 — О; 3 — ОН; 4 - А1

Полевые шпаты — это каркасные алюмосиликаты, состояние из кремне- и алюмокислородных тетраэдров, соединенных катионами натрия, калия и кальция.

Наиболее распространены следующие полевые шпаты:

1. калиевые — ортоклаз, микроклин K[Si₃A10_s], которые могут содержать изоморфную примесь Na, Cs, Rb, Tl, Pb, а также Fe³⁺;

2. натровые — альбит Na[Si₃A10_s];

3. кальциевые — анортит Ca[Si₂Al₂O_s];

4. плагиоклазы — изоморфные смеси в различных соотношени­ях альбита и анортита: Na[Si₃A1О₈]—Ca[Si₂Al₂O_s],

В зависимости от соотношения альбита и анортита плагиоклазы разделяются на кислые, средние и основные. Промежуточный ряд плагиоклазов обозначается номерами в соответствии с процентным молярным содержанием в смеси анортита:

Кислые 0—10 олигоклаз-альбит

11—30 олигоклаз

Средние 31—50 андезин

51—70 Лабрадор

Основные 71—90 битовнит 91—100 анортит

Кислые полевые шпаты имеют светлую окраску, основные — темную, с чем связан в значительной мере и цвет различных мас­сивных пород. Кислые полевые шпаты значительно более устойчи­вы к процессам выветривания, чем основные. Наибольшей стойко­стью обладает калиевый полевой шпат — микроклин. В рыхлых оса­дочных породах и в почвах полевые шпаты рааличной степени выветрелости составляют по массе около 50 %.

Слюды. Эти минералы имеют сложную кристаллохимическую струк­туру, в которой кремнекислородные тетраэдры образуют плоские сет­ки (рис. 6.2): вершины обращенных друг к другу тетраэдров, принадле­жащих двум сеткам, связаны ионами алюминия с гидроксильными группами (ОН), образуя таким образом трехслойные пакеты, соедине­ны между собой ионами калия или кальция, магния и железа. Калий­ная светлая слюда — мусковит; темная, магнезиально-железистая — биотит. Мусковит более устойчив при выветривании, чем биотит.

Среднее содержание слюд в породах и почвах — около 4—5 %.

В ряду акцессорных минералов изверженных пород заслужива­ют упоминания минералы — источники фосфора, фтора, хлора и серы. К ним относится апатит Са₅(С1, F) (Р0₄)₃, встречающийся в породах, рыхлых отложениях и почвах в количестве 0,3—0,5 %. Эти минералы являются источниками весьма важного для плодородия почв элемента — фосфора. Залежи апатита разрабатываются в каче­стве фосфатных удобрений. Кроме того, апатит является источни­ком хлора и фтора.

Из бескислородных соединений среди первичных минералов- источников серы надо назвать сульфид железа — минерал пирит или в другой кристаллической модификации — марказит FeS_r Суль­фиды ж;елеза и других тяжелых металлов в породах и почвах нахо­дятся в рассеянном состоянии, но образуют также скопления, пред­ставляющие месторождения сульфидных руд.

Сульфиды железа в присутствии кислорода и воды неустойчи­вы. Прр) окислении серы образуется серная кислота. ПО