krasnoshchekova_osnovyi_prak_petr_zac

5.Составьте схему абсорбции для минерала, имеющего следующие окраски: а) Ng − светло-коричневая, Nm − желтая, Np − темно-коричневая;

б) Ng − светло-зеленая, Nm – светло-желто-коричневая, Np – бесцветная; в) Ng – зеленовато-желтая, Nm – оранжево-желтая, Np – зеленовато-желтая; г) Ng – красновато-желтая, Nm – светло-желтая, Np – бледно-желтоватая;

д) Ng – светло-сине-зеленая, Nm – бледно-зеленая, Np – светло-сине-зеленая; е) Ng – зеленовато-желтая, Nm – светло-коричневая, Np – коричневая.

6.На рисунке изображена оптическая индикатриса кристалла. Укажите:

а) оси индикатрисы и оптические оси; б) сечения индикатрисы, имеющее максимальную и минимальную интерференцион-

ную окраску;

в) угол 2V (для двуосного минерала);

г) сингонию и оптический знак минерала.

7. Определите оптический знак и осность минерала в сечении, перпендикулярном оптической оси в позиции А и Б.

8.Назовите наиболее типичный минерал, развивающийся по оливинам.

9.Назовите отличия в шлифе клинопироксена от ортопироксена.

10.Минералы каких сингоний имеют прямое погасание?

21

11. Определите количество минералов на рисунке и для каждого укажите максимальную интерференционную окраску. В левой части фотографии шлифов без анализатора, в правой – с анализатором.

а)

б)

в)

г)

22

д)

е)

ж)

12.Укажите рудный минерал, типичный для дунитов (существенно оливиновых пород)?

13.В каком лейкократовом минерале наблюдается решетчатая структура?

14.Для каких минералов характерно образование полисинтетических двой-

ников?

15.По какому диагностическому признаку можно отличить основные плагиоклазы от кислых?

16.Назовите клинопироксен с характерным погасанием в виде «песочных часов»? Какие свойства для него еще характерны?

17.Расставьте минералы в порядке увеличения их рельефа: оливин, кварц, ортоклаз, ортопироксен, клинопироксен.

18.Отметьте принципиальное отличие в химическом составе ортопироксенов

иклинопироксенов.

19.Идентифицируйте метаморфические минералы, выбрав для каждого правильный ответ в списке ниже. Ответ обоснуйте.

23

21.Выделите минерал, обладающий совершенной спайностью в двух направлениях под углом, близким к прямому: кварц, оливин, клинопироксен, ортопироксен.

22.Назовите минерал, соответствующий следующим характеристикам: низкий рельеф, одноосный, оптически положительный, спайности нет, (Ng – Np) = 0,005.

23.Назовите основные отличия нефелина и кварца.

24.Минералы какой сингонии могут обладать неполным погасанием и с чем это связано?

25.На разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе, при вращении столика микроскопа изогиры уходят за пределы поля зрения. Как в таком случае определить величину 2V?

25

ЧАСТЬ 2. МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

Магматические породы, по данным Ф. Кларка и Х. Вашингтона, составляют большую часть земной коры (около 95 %) до глубины 16 км. По своей природе эти породы являются первичными, поскольку образуются из высокотемпературных природных расплавов – магм. Последние возникают в верхней мантии или в нижних горизонтах земной коры.

Основным процессом, определяющим превращение высокотемпературной жидкой магмы в твердые магматические породы, является ее кристаллизация в связи с понижением температуры. Главной причиной понижения температуры магмы является ее перемещение от мест зарождения в верхние горизонты земной коры или на ее поверхность.

Вцелом, можно говорить, что термодинамические условия кристаллизации магмы в значительной степени обусловлены глубиной, на которой происходит ее кристаллизация.

Взависимости от глубины (фациальности) формирования, магматические породы подразделяются на плутонические, гипабиссальные и вулканические.

Породы плутонического класса возникают в ходе кристаллизации магмы на значительных глубинах под мощной покрышкой вмещающих пород. В этих условиях охлаждение расплава происходит медленно и постепенно, присутствующие в нем флюиды способствуют полной раскристаллизации. Образуются минеральные агрегаты со значительными размерами индивидов. Таким образом, плутонические породы являются породами полнокристаллическими.

Породы вулканического класса образуются при излиянии магмы на поверхность земли или на дно водных бассейнов. Попадая в условия низкого давления, магма быстро теряет флюиды и превращается в лаву, которая, соприкасаясь с холодной воздушной или водной средой, быстро охлаждается. В таких условиях кристаллизация происходит очень быстро и нередко не до конца: часто наряду с минеральными зернами возникает нераскристаллизованный остаток – вулканическое стекло.

Кроме плутонических и вулканических пород выделяется также и класс гипабиссальных пород, занимающий промежуточное положение по условиям своего образования. Они возникают в том случае, если магма останавливается на небольших глубинах от поверхности, где невысокие температуры и относительно низкие давления. В такой обстановке падение температуры магмы происходит довольно быстро и приводит к потере значительной части флюидных компонентов. В результате образуются мелкозернистые минеральные агрегаты, которые иногда приобретают вулканический облик. К этому же классу относятся породы, образовавшиеся на том же уровне глубинности в результате дезинтеграции расплава (или продуктов его кристаллизации и застывания) при магматических или флюидо-магматических эксплозиях.

Дальнейшее деление магматические пород основывается на комплексе признаков их вещественного состава.

Необходимо отметить, что классификация изверженных пород – задача достаточно сложная и разные схемы классификаций подчеркивают различные стороны вопроса. Существуют схемы, основанные преимущественно на минералогическом

26

составе пород, другие – подчеркивают генетическое значение химического состава, третьи – главное внимание уделяют условиям залегания. Большинство принципов, использованных при составлении классификаций, имеет определенную ценность. Одним из главных вопросов в создании схем классификации является разработка однородной номенклатуры. Весьма важно, чтобы все петрографы и петрологии называли одну и ту же породу одинаково.

Согласно Петрографическому кодексу (2008), для отображения природного разнообразия все магматические породы группируются в классы, отряды, подотряды, семейства, виды, а также разновидности. Химические критерии как наиболее универсальные, применимые и для полнокристаллических, и для стекловатых горных пород, лежат в основе выделения отрядов, подотрядов и семейств. При выделении видов и разновидностей используются преимущественно количественноминералогические признаки пород, а также структурно-текстурные.

По давно установившейся традиции результаты химических анализов горных пород обычно выражаются в весовых процентах девяти главных окислов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O. Кроме того, в большинстве случаев также приводятся некоторые обычно встречающиеся малые компоненты – TiO2,

MnO, P2O5.

Сведения о валовом химическом составе, а также те или иные обобщения химических анализов горных пород играют важную роль при рассмотрении петрогенетических проблем магматизма. Однако для определения магматических пород и их классификации необходимо знать реальный минеральный состав или условный его эквивалент, вычисленный по пересчетам химического анализа. Реальный минеральный состав называется модальным, а вычисленный состав – нормативным или

нормой.

Для геологов же более удобна классификация горных пород, основанная на признаке их минерального состава.

Тип магматических горных пород подразделен по фациальным признакам (по глубинности образования) на классы плутонических, гипабиссальных и вулканических пород. Для выделения отрядов магматических пород использован химический признак – содержание кремнезема, положенный в основу самых ранних классификаций изверженных пород и широко применяемый до сих пор в различных схемах классификаций.

По содержанию кремнекислоты SiO2 все магматические породы делятся на шесть отрядов:

1)< 30 % – низко- и некремнеземистые;

2)30–45 % − ультраосновные (У);

3)45–53 % − основные (О);

4)53–64 % − средние (С);

5)64–78 % − кислые (К);

6)> 78 % − высококремнеземистые (ультракислые).

Магматические породы, наряду с разделением их на группы по кремнекислотности−основности, могут быть подразделены по степени мафичности – по величине цветового индекса М (суммарное содержание цветных минералов в горной породе в объемных процентах).

27

салические мафисалические мафические ультрамафические (лейкократовые) (мезократовые) (меланократовые) (гипермелановые)

Всвою очередь, отряды магматических горных пород по степени щелочности, т. е. по относительному содержанию суммы щелочей, разделяются на петрохимические подотряды (низкощелочные, нормальнощелочные, умеренно-

щелочные, щелочные). Сумма щелочей (Na2O + K2O) в различных отрядах и подотрядах варьирует.

Впределах отрядов и подотрядов выделяются семейства горных пород в зависимости от содержания кремнезема и суммы щелочей. Для этого используется бинарная TAS-диаграмма (Петрографический кодекс России).

Такое выделение семейств очень удобно для систематики, однако, как уже указывалось, это не значит, что существуют четкие отличия этих семейств только по химическим признакам, тем более, что магматические породы практически всегда характеризуются постепенными взаимопереходами. Поэтому выделение семейств и видов проводили в значительной мере на основе общей договоренности и, по возможности, четких определений. Для характеристики семейств и установления их границ были использованы также и количественно-минералогические признаки, играющие здесь не меньшую роль, чем петрохимические показатели, структурнотекстурные особенности и др.

Минеральный состав магматических пород разнообразен, но в основном состоит из силикатов. Среди породообразующих минералов, на долю которых приходится около 99 % общего состава магматических пород, выделяются светлоокрашенные (салические) и темноцветные (фемические).

Разделение минералов на 2 группы по их окрашенности имеет глубокий смысл, так как оно отражает их химический состав. Группа салических минералов

богата SiO2 и Al2O3, а также K и Na. Термин «салический» образован из начальных слогов латинских названий элементов Si и Al. Группа темноцветных минералов бо-

гата FeO, Fe2O3, MgO. Термин «фемический» – из начальных букв латинских назва-

ний Fe и Mg.

Среднее содержание породообразующих минералов в магматических породах

(100 %):

28

Среди минералов различают главные, слагающие основную массу породы; второстепенные, присутствующие в меньшем количестве; акцессорные, присутствующие в небольшом количестве (до 5 %) и являющиеся постоянной примесью.

Кроме того, минералы по генетическому признаку делятся на первичные и вторичные. Первичные образуются непосредственно из магматического расплава, вторичные возникают при постмагматическом изменении пород и замещают первичные минералы. Ниже показано деление породообразующих минералов на группы.

Большое классификационное значение имеет состав темноцветных минералов. Для кислых пород характерен биотит, средних пород – роговая обманка, основных пород – пироксены, ультраосновных – пироксены и оливины. Щелочные породы характеризуются присутствием щелочных пироксенов и амфиболов.

Не менее важную роль при классификации магматических пород играют содержание и состав салических минералов, особенно полевых шпатов. Отмечено, что состав плагиоклазов отвечает определенной по кислотности группе пород. В кислых породах присутствуют преимущественно кислые (кальциевые) плагиоклазы, средние породы содержат средние (натриево-кальциевые) плагиоклазы, основные породы содержат основные (богатые кальцием) плагиоклазы, ультраосновные породы не содержат плагиоклазов в числе главных минералов. Рис. 14 иллюстрирует компонентный состав магматических пород.

Типичным минералом кислых пород является кварц, может присутствовать также в средних и основных породах. Образование кварца идет в том случае, если содержание SiO2 в магме превышает количество, необходимое для образования силикатов. В то же время, за редким исключением, кварц не встречается в магматических породах совместно с оливином, также как не характерно нахождение в одной породе кварца и нефелина.

29