Породообразующие минералы и горные породы. Учебно-методическое пособие

Лабораторная работа № 1

Контрольные вопросы

1.  Что такое минерал?

2.  Как образуются минералы?

3.  Какие минералы называются породообразующими? 4.  Назовите внешние признаки минералов.

5.  Что такое анизотропность?

6.  В чем различие между аморфным и кристаллическим строением вещества?

7.  Дайте определения спайности, излому, твердости, блеску. 8.  Назовите и опишите формы кристаллов.

9.  Что такое характер срастания кристаллов? Перечислите разновидности сростков, приведите примеры.

16

Лабораторная работа № 2 МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Цель работы – ознакомиться с основными разновидностями магматических горных пород и их свойствами, а также научиться определять породы по внешним признакам, исходя из структур- но-текстурныхособенностейиосновныхпородообразующихми- нералов, входящих в их минеральный состав.

Горные породы – это плотные или рыхлые скопления минералов, возникающие в результате геологических процессов и залегающиевземнойкореввидесамостоятельныхгеологическихтел.

Генезис (происхождение) горных пород – это совокупность всех процессов, ведущих к возникновению пород, условий, в которых они протекают, и исходного вещества. По генезису различают магматические, осадочные и метаморфические горные породы.

Магматические породы делятся на две группы: глубинные и излившиеся, между которыми есть переходные разности.

Глубинные (интрузивные) породы возникают при застывании магмывнедрахЗемли,гдерасплавдолгоевремякристаллизуется в условиях высоких давлений и температур. Интрузивные магматическиепородыформируютсянижеземнойповерхностииобразуют в недрах Земли разнообразные формы залегания (батолиты, лакколиты и др.). Массивы глубинных магматических пород обнажаются на дневной поверхности только при глубоком денудационном срезе либо в результате тектонических поднятий пород.

Излившиеся (эффузивные) породы формируются на поверхно-

стиЗемли.Излившаясямагма(лава)застываетприбыстромспаде давлений и температур с почти полной потерей летучих компонентов. Не успевая полностью раскристаллизоваться, расплав

17

Лабораторная работа № 2

превращается в бесструктурное вещество (вулканическое стекло) с зародышами минералов. Минералы, успевшие к моменту общего затвердения магмы приобрести свойственную им кристаллографическую огранку, образуют в породе вкрапленники различных размеров. Масса излившихся пород, представленная вулканическим стеклом, с течением времени раскристаллизовывается во вторичные минералы. Среди эффузивных пород различают молодые и древние. Эти породы образуют лавовые покровы и потоки, залегающие на земной поверхности.

Описанные группы магматических пород четко различаются по структурным и текстурным признакам при визуальном определении.

Под структурой породы понимается ее строение, определяющееся степенью кристаллизации, размерами минеральных зерен, их формой и взаимоотношениями (т. е. способами связи). Таким образом, структура пород зависит от скорости охлаждения и затвердевания магмы.

Интрузивные породы имеют кристаллически-зернистые структуры, где все кристаллы хорошо видны невооруженным глазом. По преобладающему размеру зерен эти структуры делятся на три вида:

•крупнокристаллические (зерна > 3 мм);

•среднекристаллические (зерна 1–3 мм);

•мелкокристаллические (зерна < 1 мм).

Дляэффузивныхпородхарактерныследующиевидыструктур:

•скрытокристаллическая (кристаллическое строение устанавливается лишь при помощи микроскопа);

•стекловатая (встречаются породы, все вещество которых представлено аморфной массой);

•порфировая (основная масса породы аморфна, в ней содержатся вкрапленники в виде хорошо ограненных кристаллов).

Текстура породы – это совокупность признаков, обусловленных ориентировкой слагающих породу частиц и их расположением относительно друг друга. При отсутствии видимой ориентировки минералов в породе говорят о массивной (плотной)

18

Магматические горные породы

текстуре. Пятнистая текстура возникает при неравномерном распределении в породе светлых и темных минералов. Пористая (шлаковая) текстура характеризуется наличием в породе пустот от пузырьков газа. Если эти пустоты заполнены вторичными минералами, текстура называется миндалекаменной.

Для интрузивных пород характерны массивная и пятнистая текстуры. Они встречаются и в эффузивных породах, однако здесь преобладают пористая и миндалекаменная текстуры.

Вещественный состав магматических пород зависит не только от места застывания, но и от химического состава магмы. При классификации магмы и магматических пород используются данныеосодержаниивнихдвуокисикремния(SiO2)всвободномвиде (в виде кварца) или в составе других силикатов, образующих по-

В ультракислых и кислых породах содержание двуокиси кремния настолько значительно, что ее избыток представлен зернами кварца. В средних породах количество SiO2 в минералах соответствует количеству оснований СаО, MgO и FeO, поэтому зерна кварца здесьвстречаютсяредко. В кислыхисредних породахпреобладают светлые силикаты, из темных встречаются слюды, реже роговая обманка, еще реже авгит. В основных породах SiO2 меньше, чем оснований, поэтому они состоят из минералов, относительно бедных двуокисью кремния (роговой обманки, лабрадора, авгита).Вультраосновныхпородахнаблюдаютсяминералы,содержащие SiO2 в незначительном количестве (пироксены, оливин).

Соотношение светлых и темных силикатов в породе обусловливает ее окраску. В кислых породах преобладают светлые силикаты, поэтому данные породы светлоокрашенные, в основных и ультраосновных – темные, поэтому и породы темно-серые или черные.

19

Лабораторная работа № 2

Строительные свойства магматических горных пород позволяют считать их высоконадежным основанием для инженерных сооружений. Наибольшей прочностью отличаются породы с мелко- и равнозернистыми структурами. При выборе магматических пород в качестве строительного материала предпочтение следует отдавать породам с массивной текстурой, однако нужно иметь ввиду, что на качество пород, помимо структурно-текстур- ных особенностей, влияют степень выветрелости, наличие трещин, форма залегания и некоторые другие характеристики.

Классификациямагматическихпородстроитсянаучетеиххимического состава и места застывания магмы (табл. 5).

В основу визуального определения магматических пород положены их структурно-текстурные признаки и минералогический состав (табл. 6).

20