книги / 860

2.Вулканические (эффузивные породы) быстро остывают и кристаллизуются из лавы, после излияния на поверхность земли или под толщу воды в океане магма теряет газы и становится лавой.

3.Гипабиссальные (малоглубинные породы) занимают промежуточное положение в пространстве между плутоническими и вулканическими породами, залегают в форме силлов, даек и жил.

Магматические породы образуют в земной коре геологические тела, их форма определяется рядом взаимосвязанных факторов: это глубина становления массива и механизм внедрения магмы, тектоническое строение и характер движения блоков во время становления магматических тел.

Формы геологических тел, сложенных плутоническими породами, весьма разнообразны, в целом их можно называть плутонами, или массивами. По отношению к вмещающим толщам выделяют согласно залегающие тела (конкордантные) и несогласные (дискордантные) интрузии. Среди согласно залегающих тел наиболее распространены силлы, лополиты и лакколиты, они формируются путем внедрения магмы по подводящему каналу в слои субгоризонтально залегающих толщ и отличаются формой пластовой части залежи (рис. 13). В силлах кровля и подошва пласта субпараллельны, в виде плоской линзы; в лакколитах – кровля выпуклая, а подошва плоская, в виде выпуклой вверх линзы; в лополитах – вогнутая кровля и подошва образуют блюдцеобразное тело.

Рис. 13. Конкордантные тела плутонических пород: а – силл; б – лакколит; в – лополит

Несогласные интрузивные тела имеют форму даек, штоков, батолитов (рис. 14). Дайки – плитообразные секущие тела – возникают в результате заполнения магмой трещинных полостей (рис. 15), как правило, встречаются субпараллельными, радиальными или концентрическими группами. Штоки – тела неправильной формы изометричные в плане с извилистыми границами и площадью до 100 км2. Батолиты – массивы огромных размеров неправильной формы, простирающиеся на большие

31

глубины, объем батолитов измеряется тысячами и десятками тысяч квадратных километров.

Дайка

Шток

Батолит

Рис. 14. Морфология интрузивных тел

Рис. 15. Дайка (в центре), внедрившаяся по трещине породы (серое – тени)

Формы геологических тел, сложенных эффузивными породами, менее разнообразны и определяются типом извержений, составом магмы и рельефом местности. Покровы – плоские тела, которые формируются при излиянии жидкой базальтовой лавы на равнинную поверхность, лава покрывает обширные площади, формируя базальтовые плато мощностью от сантиметров до сотен метров.

32

Потоки – небольшие тела резко удлиненной формы формируются в холмистой или горной местности, лава течёт из жерла вулкана, как вода в реке, и застывает (рис. 16). Базальтовые лавы образуют протяженные потоки, а кислые – короткие.

Рис. 16. Застывший поток лавы, Камчатка

Лавовые потоки

Слои туфов

Жерло Рис. 17. Строение вулканического конуса

Вулканические конусы формируются в результате извержения вулканов центрального типа, конус слагают лавовые потоки, они могут переслаиваться туфами из вулканического пепла, песка, бомб (рис. 17).

Диатремы – трубообразные тела, заполненные обломочными продуктами извержений, в составе обломков всегда содержатся породы

33

стенок и глубоких горизонтов диатрем. Типичный пример диатрем – это кимберлитовые алмазоносные «трубки».

Химический и минеральный состав горных пород

Магматические породы содержат почти все химические элементы, главнейшими из которых являются O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, Ti, H – это петрогенные элементы. На долю петрогенных элементов в составе горных пород приходится 96–97 %, оставшиеся 3-4 весовых процента слагают элементы-примеси. Именно примеси часто создают ценность горной породы как руды.

Минеральный состав магматических пород определяется составом кристаллизующейся магмы, а поскольку магма – это силикатный расплав, то в составе магматических пород преобладают силикаты: полевые шпаты, амфиболы, пироксены, оливин, нефелин, слюды, в меньшей степени другие минералы: кварц, магнетит, апатит.

Среди минералов различают главные и второстепенные. Главные минералы слагают основную часть породы (95 %) и определяют её название, по цвету их разделяют на светлоокрашенные (салические) и темноцветные (фемические) минералы. К салическим относят калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, нефелин и кварц, а к фемическим – оливин, пироксены, амфиболы и слюды. Второстепенные минералы содержатся в породах в малых количествах, около 5 %, они не влияют на название породы, но могут представлять интерес для промышленного извлечения, например, апатит, хромит, магнетит и др.

По генетическому признаку минералы магматических пород подразделяются на первичные, образовавшиеся в результате кристаллизации самой магмы, и вторичные, возникающие при гидротермальном изменении пород.

Структурно-текстурные особенности

Структура магматической породы обусловлена в основном скоростью охлаждения и химическим составом магмы. Чем медленнее магма остывает, тем более крупнозернистая порода кристаллизуется. Поэтому все глубинные плутонические породы – полнокристаллические – сложены из кристаллических зерен, различимых макроскопически, а излившиеся вулканические – стекловатые, неразличимозернистые (афани-

34

товые) – состоят из мельчайших кристалликов и вулканического стекла

(табл. 4).

Текстура – особенность сложения горной породы, обусловленная способом заполнения пространства и расположением составных частей (минералов) в пространстве.

Т а б л и ц а 4

Основные структуры магматических пород

По способу заполнения пространства выделяют ряд текстур:

•плотная, компактная – порода плотная без пустот;

•пористая – в породе имеются поры и пустоты различных раз-

меров;

•миндалекаменная – пустоты в породе заполнены минералами гидротермального происхождения, например, кальцитом.

По расположению составных частей (минералов) в породе раз-

личают следующие текстуры:

35

•массивная, однородная, беспорядочно-зернистая – характеризуется хаотичным расположением минералов;

•шлировая (такситовая) – минералы расположены неравномерно, имеются участки (шлиры), обогащенные цветными минералами;

•полосчатая – в породе имеются полосы различного минерального состава и (или) окраски.

Классификация магматических пород

Для химической характеристики породы принято учитывать содержание кремнезема (SiO2). По содержанию SiO2, %, условно магматические породы подразделяют на следующие отряды:

•Ультраосновные – 30–45.

•Основные – от 45 до 53.

•Средние – от 53 до 64.

•Кислые – от 64 до 78.

Ультраосновные породы – отряд представлен семействами перидотита и пикрита (плутоническая и вулканическая порода). Вулканические аналоги пикриты встречаются крайне редко, более распространены плутонические виды пород, они состоят только из тёмноокрашенных минералов: оливина (дунит), оливина и пироксена (перидотит) (рис. 18).

Уртиты – плутонические породы отряда ультраосновных пород, подотряд – щелочные породы, семейство ийолитов-уртитов. Порода служит рудой для получения глинозема. Уртиты имеют светло-серую, иногда буроватую окраску, состоят из нефелина (85 %) и пироксена (15), кристаллические зерна нефелина идеоморфны и в сечении образуют квадраты и шестиугольники (рис. 19).

Основные породы – отряд состоит из семейств габбро и базальта. Габбро – плутонические породы темного цвета, часто пятнистые (шлировые) полнокристаллической структуры, сложенные плагиоклазом (белый или серый – 50 %) и пироксеном, реже роговой обманкой (темнозелёный или чёрный – 50 %). Пироксенит – мономинеральная порода – состоит из одноименного минерала, имеет плутоническое происхожде-

ние и темную окраску.

Базальты – вулканические породы темно-серого или черного цвета, мелкозернистой либо афанитовой структуры, массивной, пористой или миндалекаменной текстуры (рис. 20). Минеральный состав аналогичен габбро и дополнен вулканическим стеклом, микролиты минералов не различимы макроскопически.

36

Средние породы – отряд представлен семействами диорита и андезита (подотряд нормальной щелочности), сиенита и трахита (подотряд умеренной щелочности) и нефелинового сиенита и фонолита (подотряд щелочных пород). В перечисленных семействах, начиная с подотряда нормальной щелочности, увеличивается содержание Na и K в породах.

Диориты – плутонические породы серого, темно-серого или зеле- новато-серого цвета, обычно мелкозернистые, пёстрые, состоят из плагиоклаза (содержание около 70 %), амфибола (реже пироксена – 20 %) и черной слюды (до 10 %).

Андезиты – вулканические породы серого с сиреневым оттенком, темно-серого цвета, порфировой либо скрытокристаллической структуры, пятнистой или пористой текстуры. Минеральный состав аналогичен диоритам, но не различим без микроскопа, за исключением светлых вкрапленников плагиоклаза в порфировых разновидностях (рис. 21).

Сиениты – плутонические полнокристаллические породы серого, розоватого цвета, массивной текстуры, сложенные калиевым полевым шпатом (содержание 50–70 %), кислым плагиоклазом (10–30 %), амфиболом, реже пироксеном или черной слюдой (примерно 15 %). Кварц может присутствовать в виде единичных зёрен.

Трахиты – вулканические аналоги сиенитов белой, желтоватой, сероватой и буроватой окраски, часто порфировой структуры. Минеральный состав аналогичен сиениту, но не различим невооружённым глазом.

Нефелиновые сиениты – плутонические породы среднего состава щелочного ряда. Окрашены в оттенки серого, грязно-зеленоватого, гряз- но-розоватого цвета. Состоят из нефелина (15–30 %), калиевого полевого шпата (55–65 %), щелочных пироксенов и амфиболов (10–20 %).

Кислые породы – отряд включает семейства гранита и риолита. Граниты – плутонические полнокристаллические породы мас-

сивной текстуры, содержат около 30 % кварца (каждое третье зерно), до 10 % слюды и амфибола, остальное – полевой шпат (рис. 22), преимущественно калиевый (белый, розоватый, мясо-красный или зеленоватый).

Риолиты – вулканические аналоги гранитов светло-серого, красноватого, желтоватого цвета, скрытокристаллические либо порфировой структуры. Минеральный состав аналогичен граниту, но не различим невооружённым глазом. Кислые эффузивные породы со стекловатой

38

структурой называются вулканическими стеклами, или обсидианами

(рис. 23).

Пемза – вулканический аналог гранита и риолита с пористой текстурой, очень легкая порода кислого состава.

Рекомендации по определению магматических пород

Название плутонических горных пород определяют (табл. 5) по минеральному составу и процентному содержанию главных породообразующих минералов (кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды). Кратко напомним типичные признаки главных минералов. Калиевые полевые шпаты часто окрашены в розовые или красные тона, реже молочно-белые (см. рис. 21). Плагиоклазы образуют белые сахаровидные агрегаты или серые таблитчатые зерна с тонкопродольной штриховкой на поперечных расколах (см. рис. 20). Нефелин часто имеет зелено- вато-серую окраску, жирный блеск и зерна с сечением в виде квадратов и шестиугольников (см. рис 21). Пироксены обычно имеют тёмнозелёную, чёрную окраску и короткостолбчатые зерна с квадратным и прямоугольным поперечным сечением. Амфиболы, в отличие от пироксенов, образуют кристаллические зёрна с ромбовидным сечением. Слюды, как правило, образуют отдельные черные чешуйки (см. рис. 22). Зерна кварца характерны только для кислых пород и обычно имеют светлосерую окраску и жирный блеск.

39

Т а б л и ц а 5

Классификация магматических пород

40