Билет №16

1. Связь форм выделения минералов с их генезисом.

В природе минералы встречаются либо в виде одиночных кристаллов и их сростков, либо, гораздо чаще, в виде скоплений минеральных зерен, называемых минеральными агрегатами. При этом один и тот же минерал в разных условиях может давать выделения различной формы. Монокристаллы — единичные сравнительно хорошо ограненные кристаллы минералов, образуются в условиях свободного роста (в трещинах, пустотах) и в принципе могут быть продуктами почти всех минералообразующих процессов. Но, поскольку такие условия создаются не часто, природные монокристаллы сравнительно редки.

Основные формы выделения минералов:

Друзы (щетки) - незакономерные сростки правильных, хорошо образованных кристаллов, выросших в полостях (пустотах) горных пород. 

  Конкреции - шаровидное или неправильной формы стяжение с радиальнолучистым или скорлуповатым строением. Образуются путем отложения вешества вокруг какой либо основы, затравки, иногда такой затравкой служат органические остатки. Рост конкреции происходит от центра к краям, при этом приток откладываемого вещества происходит наоборот, от краев к центру. Как правило, форма выделения в виде конкреции характерно для минералов образуемых в осадочных породах. Самыми характерными минералами, которые чаще вего образуются в виде конкреций, являются: сферосидерит, марказит и фосфориты.

Секреции (жеоды, миндалины) - форма отложения минералов в полостях горных пород. Здесь рост минералов направлен от краев к центру. Жеодами называют секреции, размер которых более 2 см. в диаметре, все, что меньше, называют миндалинами. Такая форма выделения, как правило, имеет плотно заросшие края и пустой центр.

 Дендриты - форма минералов, имеющая ветвистое, древовидное строение. Зачастую такая конструкция напоминает отпечаток растения. Отсюда и название. Дендриты образуются благодаря отложению частиц питающих растворов по тонким трещинкам вмещающей породы. Дендриты очень частая форма выделения самородной меди и окислов марганца. Последние могут создавать причудливые, пейзажные рисунки на кремнистых известняках.

Оолиты – агрегат, состоящий из мелких шариков, размер которых может достигать 2 см. В разрезе, такие шарики имеют концентрическое или радиальнолучистое строение. Оолиты образуются в водной среде, когда раствор вещества группируется вокруг песчинок, пузырьков воздуха. К оолитам, так же относят все минералы, имеющие оолитовое строение, независимо от условий образования.    Почковидные агрегаты или натеки – распространены среди поверхностных образований. Могут иметь вид сосулек растущих сверху (сталактиты) или растущих снизу (сталагмиты). Натечная форма выделения встречается у малахита, гематита, халцедона.

Минералы могут выделяться и в виде корочек, налетов, выцветов. Такая форма специфична для поверхностных условий образования минералов.

  Налеты и примазки - тонкие пленки различных вторичных минералов, покрывающие поверхность кристаллов или пород. Таковы, например, пленки лимонита на кристаллах горного хрусталя. 

  Выцветы - переодически появляющиеся в сухую погоду и исчезающие в дожди рыхлые корочки, пленки, часто пушистые или моховидные. Эти образования сложены чаще всего легкорастворимыми водными хлоридами, сульфатами разных металлов или другими воднорастворимыми солями. 

  Землистые массы - рыхлые, мягкие, мучнистые агрегаты аморфного или скрытокристаллического строения. Чаще всего образуются при химическом выветривании горных пород или в зоне окисления руд (напр. руд марганца).   Псевдоморфозы. Псевдоморфозами называют минералы, которые, образуясь, имеют не свойственные им формы. Классическим примером является псевдоморфоза лимонита по пириту. Рождение такой формы, происходит так: пирит (FeS2) попав в зону окисления, разрушается и переходит в гидроокисел железа (Fe2O3 x nH2O), лимонит, который и заполняет оставшуюся от выщелачивания форму пирита. Параморфоза – та же псевдоморфоза, только минерал, который замещает исходный, имеет идентичный с исходным минералом химический состав.

2. Термодинамические условия образования интрузивных тел. Классификация интрузивов по размерам в плане, по взаимоотношению со вмещающими породами, по форме в плане. Согласные: лакколиты, лополиты, силлы, факолиты. Несогласные: ареал-плутоны, батолиты, штоки, дайки, жилы, этмолиты, бисмалиты, некки. Частично согласные: гарполиты, хонолиты. Протрузии.

Интрузивные тела (их можно называть Плутонами или массивами) всегда формируются под более или менее мощной покрышкой вмещающих пород. В зависимости от глубины, на которой происходит становление плутонов, выделяются гипабиссальные (глубина менее 3 км), мезоабиссальные (от 3 до 10 км) и абиссальные (более 10 км) Плутоны. По характеру становления они подразделяются на простые и сложные. Простые Плутоны возникают в результате одного этапа внедрения магмы в данный участок литосферы, а сложные – в несколько этапов (фаз), причем при последовательных внедрениях состав магмы мог меняться, а интрузивные тела оказывались сложенными породами различного состава. Такие тела часто называются многофазными.

В зависимости от соотношения времени внедрения магмы и складчатости принято выделять три типа интрузивных тел: доскладчатые (доорогенные), соскладчатые (синорогенные) и послескладчатые (посторогенные). Общепринятой генетической классификации интрузивных тел, к сожалению, пока не существует, поэтому они подразделяются на группы и типы по их отношению к вмещающим толщам. Этот признак позволяет выделить согласные (конкордатные) и несогласные (дискордатные) интрузивные тела. Первые из них залегают параллельно с плоскостями наслоения вмещающих пород, а вторые занимают секущее положение.

Согласные:

Интрузивная залежь, или силл, представляет собой пластообразное интрузивное тело, расположенное в горизонтально залегающих или слабодислоцированных толщах. В силах различаются верхняя (кровля) и нижняя (подошва) поверхности и приводной канал. Кровля и подошва на значительных расстояниях параллельны. Мощность таких тел может меняться от долей метра до нескольких десятков и даже сот метров. В провинции Кару (Ю. Африка) описан силл мощностью около 600 м. Отношение площади распространения силлов к их мощности составляет (по Р. Дэли) от 10:1 до 20:1. Наиболее крупные тела занимают площади в несколько сот и даже тысяч квадратных километров. В своем большинстве они слагаются основными породами, но встречаются интрузивные залежи и другого состава. Наиболее развиты силы в платформенных областях в горизонтально залегающих или слабодислоцированных отложениях чехла (Сибирская, Южно-Африканская и другие платформы). 

Лополит  характеризуется как крупное по размерам чашеобразное интрузивное тело, опущенное в центре. Обычно лополиты обладают очень большой мощностью, измеряемой тысячами метров. В своем большинстве они слагаются основными породами, к которым в подчиненных количествах присоединяются ультраосновные, а иногда и кислые. Часто лополиты оказываются псевдостратифицированными (расслоенными) с тяготением псевдослоев ультраосновных пород к нижним горизонтам. В верхних частях некоторых лополитов залегают кислые породы, резко подчиненные по объему основным. Лополиты приурочены к платформенным областям , и их кровля слагается слабодислоцированными толщами. Наибольшей известностью пользуются лополит Садбери в Канаде и Бушвельдский лополит в Южной Африке.

Лакколит – это караваеобразное интрузивное тело, имеющее плоское, почти горизонтальное основание и куполообразную приподнятую кровлю. На эрозионных срезах лакколиты имеют округлые или овальные очертания, по размерам это обычно небольшие интрузивные тела с диаметром от нескольких сот метров до первых километров. По форме различают симметричные  и ассиметричные лакколиты, среди которых выделяются простые  и сложные  тела. Лакколиты залегают в своем большинстве в слабодислоцированных толщах – это так называемые внутриформационные лакколиты. Известны, однако, случаи их залегания на границе разновозрастных толщ, нижняя из которых обычно оказывается интенсивно дислоцированной, а верхняя – субгоризонтальной или слабоскладчатой. Такие лакколиты называются межформационными и отличаются более крупными размерами. По способу формирования межформационные лакколиты могут быть простыми  и многофазными, или сложными. Чаще всего они слагаются кислыми или субщелочными породами, магма которых имела высокую вязкость и не могла распространяться на значительные расстояния от приводного канала. Вместе с тем известны лакколиты, сложенные и основными породами. Типичные лакколиты развиты в районе Кавказских Минеральных Вод.

Факолит представляет собой линзовидное интрузивное тело, залегающее в ядрах антиклинальных складок. Возникает он в интенсивно дислоцированных толщах и имеет относительно небольшие размеры. Образование этих бескорневых интрузивных тел происходит, по-видимому, одновременно со складчатостью. Факолиты слагаются кислыми породами и встречаются реже остальных интрузивных тел.

Несогласные:

Дайки характеризуются как пластинообразные тела, ограниченные вертикальными или крутопадающими стенками и имеющие при относительно небольшой мощности значительную протяженность. У них различают висячий и лежачий бока, которые являются субпараллельными. Мощность даек может изменяться от нескольких сантиметров до десятков и даже сот метров. По простиранию они прослеживаются на десятки и сотни метров, а иногда и на несколько километров. Как исключение встречаются дайки очень больших размеров. В литературе описана, например , Великая дайка Родезии протяженностью более 500 км при мощности до 5 км. В таких случаях , вероятно, следует говорить не о дайке, а о дайкообразном интрузивном теле. Дайки могут встречаться поодиночке, но часто наблюдаются группами. Сближенные группы даек называются свитами даек, в которых последние располагаются субпараллельно или радиально. По петрографическому составу породы даек очень разнообразны (основные, кислые, средние). Образование их происходило или в один этап внедрения (простые дайки) или в результате нескольких последовательных фаз поступления магмы в одну и ту же трещину (сложные дайки). В последнем случае дайка иногда слагается несколькими типами пород. В обоих случаях в призальбандовых частях даек нередко наблюдаются зоны закалки, проявляющиеся в появлении мелкозернистых и даже стекловатых структур.

Штоки – это неправильной формы несогласные интрузивные тела небольших размеров. Их контактовые поверхности крутые или вертикальные. В плане штоки имеют изометричные формы с извилистыми границами. Размеры этих тел могут меняться, но обычно к штокам относят тела, площадь выхода которых на поверхность не превышает 100 км2.

Батолиты — крупные интрузивные тела (площадь более 200 км²), сложенные главным образом гранитоидами и залегающие среди осадочных толщ, обычно в ядрах антиклинориев.

Батолиты, как правило, ориентированы своей длинной осью параллельно простиранию складчатых структур. Контакты с вмещающими породами могут быть согласными и секущими. Батолиты образуются на значительной глубине и обнажаются в результате последующей денудации. Вопрос о форме и происхождении батолитов является дискуссионным и не решён окончательно. По современным представлениям, батолиты возникают над сейсмофокусными поверхностями — зонами Беньофа за счёт плавления частично мантийного, частично корового материала.

Ареал-плутон – крупное тело гранитоидных пород, харак­теризующееся отсутствием четких границ с вмещающими породами. Гранитный расплав в виде бесчисленных рассеянных инъекций проникает во вмещающие породы с появлением обширных площадей мигматитов, в которых перекристаллизованное вещество боковых пород и гранитный материал настолько тесно смешаны, что невозможно провести границу между интрузивом и вмещающей породой. Среди полей мигматитов обособляются участки гранитного состава или метаморфических пород, но это лишь частные случаи. В целом же процессы кристаллизации минералов из магмы затушевываются процессами глубокого метаморфизма вмещающих пород.

Ареал-плутоны формируются при неоднократно повторяющихся этапах интрузивной деятельности. При этом основное значение имеют процессы гранитизации архейских и нижнепротерозойских осадочных и метаморфических пород. В более поздние периоды истории формирования коры подобные условия не возникали, поэтому ареал-плутоны распространены в фундаменте древних платформ.

Жила — пластинообразное геологическое тело, образовавшееся в результате заполнения трещины минеральным веществом (жила выполнения) либо вследствие метасоматического замещения им горной породы вдоль трещины (жила замещения). Жила — образование эпигенетическое. Основные геологические элементы, определяющие размеры и условия залегания жил: направление простирания и длина по простиранию, направлению, угол падения и длина по падению, склонение, а также мощность. Длина жилы колеблется от 1 км и менее до 200 км (золоторудные жилы в Калифорнии). По падению некоторые жилы выклиниваются на близком расстоянии от земной поверхности, а другие разрабатываются на глубина более 3 км (жильные месторождения Колар, Индия). В отличие от даек, сложенных преимущественно магматическими горными породами, жила сложена жильными и рудными минералами (кварц, карбонаты, сульфиды и т.п.). По форме жилы делятся на простые, плитообразные (одиночные минерализованные трещины) и сложные (пучки переплетающихся трещин, зон дробления или рассланцевания) — ступенчатые (лестничные), чётковидные, сетчатые, ветвистые, камерные, линзовидные, рубцовые и др. По размерам и условиям залегания среди жил выделяют апофизы и прожилки. С жилами связаны многие месторождения различных видов минерального сырья (золото, свинцово-цинковые руды, вольфрам, ртуть и др.). У жил различают геологическую и рабочую мощность (наименьшая величина мощности, при которой возможна эксплуатация жильного месторождения). Рабочая мощность жилы в зависимости от ценности слагающих их минералов — от нескольких сантиметров до десятков метров.

Этмолит  — чашеобразное интрузивное тело с воронкообразным окончанием в нижней части, представляющим собой бывший магмоподводящий канал.

Вмещающие осадочные слои по отношению к нижней крутопадающей поверхности этмолита наклонены вниз. Предполагают, что этмолит формируется на поздней стадии развития мощного силла по схеме силл > лополит > этмолит.

Бисмалит — магматическое интрузивное тело, похожее на лакколит. Представляет со­бой позднюю стадию формирования лакколита, осложнённую цилиндрическим горстообразным поднятием. Его происхождение обязано избыточному давлению вязкой (кремнекислотной) магмы над весом вышележащих слоёв, что приводит к возникновению системы трещин в кровле лакколита, куда внедряется магма с образованием секущего цилиндрического тела или конического тела. Может достигать поверхности Земли или оканчиваться в толще осадочных пород, приподнимая их в виде купола.

Hекк — столбообразное геологическое тело, представляющее собой выполнение жерла вулкана эруптивным материалом (лавы, туфолавы, туфы, лавобрекчии, вулканические брекчии и др.). В поперечном сечении некки бывают округлыми, овальными или линзообразными. Их размеры в диаметре варьируют от нескольких метров до 1,5 км. Залегая в более слабых горных породах, некки при эрозии выступают в виде столбообразных поднятий. Породы некк часто сильно изменены проходящими через канал вулканическими газами, а сами некки являются рудовмещающими структурами. Синоним некка — жерловина.

Частично согласные:

Гарполит - крупное или среднее межформационное интрузивное тело серповидной формы, питающий канал которого расположен под одним концом "серпа". Нижняя поверхность гарполита секущая, верхняя - согласная с вмещающими породами, выпуклая, с отдельными выступами и понижениями. Образование гарполитов объясняется нагнетанием магматического расплава по поверхностям крупных резко выраженных угловых несогласий. Гарполиты сложены в основном гранитоидами.

Хонолит  — интрузия неправильной формы, образовавшаяся в наиболее ослабленной зоне вмещающих пород, как бы заполняющая «пустоты» во вмещающей пород. Хонолиты обычно сложены гранитоидами. Зачастую хонолиты считают лакколитами неправильной формы.

Протрузии – геологические тела, сложенные интрузивными породами глубинных фаций, вдвинутые в холодном состоянии в вышележащие слои в результате каких-либо тектонических процессов, проходивших в земной коре. У них не наблюдаются активные контактовые явления. Они являются бескорневыми геологическими телами. В последнее время широко распространилась идея о протрузивной природе альпинотипных ультрабазитов

Специализация «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых»