krasnoshchekova_osnovyi_prak_petr_zac
.pdf
Укажите на диаграмме (вместо вопросов) приблизительное положение кровельного сланца, филлита, кристаллического сланца, гнейса, мигматита и гранулита.
10. Выберите минеральные ассоциации (а–д), характерные для соответствующих пород (1–7):
а) кварц + слюда + гранат б) роговаяобманка+ эпидот+ кальцит в) пироксен + плагиоклаз г) кварц д) пироксен + гранат
11.Дайте названия метаморфическим эквивалентам следующих пород: а) глинистый известняк – умеренная ступень метаморфизма; б) базальт – высокая ступень метаморфизма; в) глинистый сланец – умеренная ступень метаморфизма.
12.Выберите температуру начала мигматизации:
а) 150 ºС; б) 400 ºС; в) 650 ºС; г) 950 ºС.
13.Почему многие метаморфические породы имеют параллельную ориентировку минеральных зерен?
14.Укажите, какие из перечисленных минералов являются индикаторами давления при метаморфизме:
а) кварц, б) пироксен,
в) роговая обманка, г) биотит,
д) полиморфные модификации Al2SiO5.
81
15. Какой из перечисленных модулей используется для реконструкции осадочной природы метаморфических пород:
а) Al2O3/SiO2, б) Rb/K,
в) Na2O/K2O,
г) Al/(Ca+Na+K)?
16.Определить протолит метаморфической породы помогает: а) продолжительность метаморфизма, б) зональность, в) аллохимический характер,
г) изохимический характер метаморфизма.
17.Вставьтевместовопросанеобходимоеназваниетипаметаморфизмаилипороды.
Исходная (реликтовая) |
Тип метаморфизма |
Новообразованная |
|
порода |
порода |
||
|
|||
Граниты, |
? |
Березиты |
|
кислые вулканиты |
|||
|
|
||
? |
Метасоматоз |
Серпентиниты |
|
|
|
|
|
Кварц-полевошпатовые |
Региональный |
? |
|
породы |
метаморфизм |
||
|
|||
? |
Контактовый |
Мраморы |
|
метаморфизм |
|||
|
|
||
Гранитоиды |
? |
Гнейсы |
|
|
|
|
|
Перидотитидругиеобогащенные |
Региональный метаморфизм |
? |
|
магнием породы |
низких и средних ступеней |
||
|
|||
Инъекции кислых |
? |
Мигматит |
|
пород в осадки |
|||
|
|
||
? |
Региональный метаморфизм |
Гранулит |
|
высоких ступеней |
|||
|
|
||
Глинистые осадки |
? |
Роговики |
|
|
|
|
|
? |
Метасоматоз |
Пропилиты |
|
|
|
|
|
Основные изверженные |
Региональный метаморфизм |
? |
|
породы |
низких ступеней |
||
|
|||
Песчаники, кремнистые |
? |
Кварцит |
|
породы |
|||
|
|
||
? |
Динамометаморфизм |
Тектонические брекчии |
|
|
|
|
|
Известняки и доломиты |
Региональный |
? |
|
метаморфизм |
|||
|
|
||
? |
Региональный |
Известковый |
|
метаморфизм |
кристаллический сланец |
||
|
18.Какие минеральные ассоциации могут образоваться в породах, перечисленных в вопросе 17, при соответствующих условиях метаморфизма?
19.Структура метаморфической породы, зерна которой имеют относительно одинаковые размеры и округлые или зазубренные контуры, является:
а) гранобластовой, б) фибробластовой, в) нематобластовой, д) лепидобластовой.
82
20.Назовите различие между гранулитом и гнейсом?
21.Перечислите факторы, влияющие на ширину контактового ореола при термальном метаморфизме.
22.Какие фации характерны для контактового метаморфизма? Перечислите и кратко охарактеризуйте их РТ-условия.
23.Поясните, когда контактовый ореол будет больше: при внедрении гранитной или базальтовой магмы в исходные породы и почему?
24.Назовите типичные структуры и текстуры пород динамометаморфизма.
25.По какому принципу выделяются фации метаморфизма?
26. Приведены четыре химических анализа пород из ореола Скиддо (по T. Eastwood et all, 1968). Нанесите эти составы на треугольные диаграммы AFM. Расположение коннод на одной из них соответствует минеральным ассоциациям глинистых сланцев Скиддо, не подвергшихся метаморфизму, на другой – минеральным ассоциациям внутренней зоны роговиков контактового ореола. Пределы вариаций состава минералов возьмите на рис. 40. Проведите конноды и сравните полученный результат с диаграммами, помещенными на этом рисунке.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
SiO2 |
58,41 |
55,25 |
63,18 |
54,37 |
TiО2 |
1,0 |
1,12 |
0,98 |
1,03 |
Al2O3 |
20,25 |
22,38 |
19,29 |
22,11 |
Fe2O3 |
0,63 |
0,72 |
0,27 |
2,23 |
FeO |
8,05 |
8,59 |
6,55 |
6,52 |
MnO |
0,07 |
0,54 |
0,10 |
0,36 |
MgO |
2,02 |
2,06 |
1,86 |
2,04 |
CaO |
0,41 |
0,82 |
0,46 |
0,46 |
Na2О |
0,68 |
1,08 |
1,04 |
0,73 |
K2О |
2,50 |
2,70 |
3,81 |
4,94 |
Н2О+ |
4,87 |
3,49 |
2,12 |
4,42 |
Н2О- |
0,46 |
0,50 |
0,19 |
0,15 |
P2O5 |
0,23 |
0,13 |
0,11 |
0,00 |
BaO |
0,04 |
0,03 |
0,05 |
0,05 |
С |
0,39 |
0,13 |
н.о. |
н.о. |
Прочие |
н.о. |
0,69 |
0,11 |
0,96 |
Сумма |
100,01 |
100,23 |
100,12 |
100,37 |
Примечание. Поскольку в породах нет полевого шпата, содержащийся в них натрий нужно связывать с замещением калия в слюдах, особенно в мусковите. Следовательно, для того чтобы получить значение А, из [Al2O3] необходимо вычесть 3[Na2O] и 3[K2O]; н.о. – не определялось.
27. Приведенные ниже анализы представляют собой средние величины по образцам сланцев, метаморфизованных выше гранатовой изограды (анализы 1–3), и из сланцев (анализ 4). Результаты анализов получены рентгенофлюоресцентным методом, но сумма не пересчитана на 100 %. Поскольку содержание Н2О не определялось, а все железо приведено в форме FeO, сумма здесь значения не имеет.
Нанесите эти анализы на ACF-диаграмму, допустив, что K2О сосредоточен в мусковите, а Na2О – в плагиоклазе. Все железо считайте в форме FeO, как принято в этих анализах. При этом не учитывается присутствие биотита в минеральных ассоциациях, но, вероятно, его нет во многих изученных образцах.
83
|
1 |
2 |
3 |
4 |
SiO2 |
62,0 |
62,5 |
64,4 |
61,4 |
TiО2 |
1,07 |
0,99 |
0,78 |
1,12 |
Al2O3 |
16,7 |
16,2 |
12,8 |
18,2 |
FeO* |
8,0 |
7,2 |
5,3 |
8,5 |
MnO |
0,24 |
0,14 |
0,09 |
0,11 |
MgO |
5,1 |
4,6 |
3,9 |
3,3 |
CaO |
2,3 |
3,6 |
7,4 |
0,5 |
Na2О |
1,7 |
1,7 |
1,9 |
1,0 |
K2О |
2,9 |
3,0 |
1,8 |
4,3 |
* Все железо в виде FeO.
Минеральные ассоциации
1.Кварц + плагиоклаз + мусковит + биотит + гранат + непрозрачные минералы.
2.Кварц + плагиоклаз + мусковит + биотит + гранат + роговая обманка + непрозрачные минералы.
3.Кварц + плагиоклаз + мусковит + биотит + роговая обманка + непрозрачные минералы.
4.Кварц + плагиоклаз + мусковит + биотит + ставролит + непрозрачные минералы.
Использовавсоставы минералов, изображенных нарис. 42 (принятьдля ставролита А= 69 %, F = 31 %), проведитеконноды, показывающиеминеральныеассоциации.
Рис. 42. Треугольные ACF-диаграммы, иллюстрирующие прогрессивный метаморфизм основных магматических пород (Р. Мейсон, 1981):
а) ниже гранат-олигоклазовой изограды; б) выше гранат-олигоклазовой изограды олигоклаз нельзя точно нанести на ACF-диаграмму, но он показан пунктирными коннодами на треугольнике б
**Цель этого упражнения – показать, что даже по неполным аналитическим данным можно строить треугольные диаграммы и получать интересные результаты. Необходимо отметить, что ACF-диаграммы можно также применять для пелитовых пород с Ca-содержащими минералами, такими как роговая обманка, моноклинный пироксен или эпидот.
28. Даны анализы пелитовых пород из одного небольшого участка месторождения. Нанесите их на диаграмму AFM и выделите коннодами минеральные ассоциации.
84
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
SiO2 |
49,73 |
48,00 |
41,88 |
46,38 |
52,53 |
TiО2 |
0,39 |
0,46 |
1,38 |
1,03 |
1,02 |
Al2O3 |
27,50 |
27,83 |
29,20 |
30,37 |
26,76 |
Fe2O3 |
1,66 |
1,40 |
1,15 |
1,98 |
1,45 |
FeO |
6,89 |
9,36 |
10,76 |
9,74 |
7,86 |
MnO |
0,08 |
0,23 |
0,16 |
0,15 |
0,18 |
MgO |
1,61 |
1,95 |
3,09 |
2,09 |
2,31 |
CaO |
0,53 |
0,90 |
0,98 |
0,59 |
0,61 |
Na2О |
0,46 |
0,62 |
1,56 |
1,42 |
1,25 |
K2О |
6,26 |
5,52 |
4,63 |
2,40 |
2,71 |
P2O5 |
0,18 |
0,09 |
0,23 |
0,16 |
0,17 |
H2O+ |
4,20 |
3,19 |
4,45 |
3,13 |
2,69 |
S |
0,10 |
0,40 |
0,21 |
0,18 |
0,04 |
Сумма |
99,59 |
99,95 |
99,68 |
99,62 |
99,58 |
Минеральные ассоциации
1.Мусковит + силлиманит + биотит + кварц + гранат.
2.Мусковит + ставролит + гранат + кварц + биотит.
3.Мусковит + биотит + ставролит + плагиоклаз + гранат.
4.Ставролит + мусковит + кварц + биотит.
5.Ставролит + кварц + мусковит + биотит + гранат.
Одна из пород обнаруживает сильное отклонение. Какая и почему?
Примечание. При расчете F учтите серу, вычитая ½ [S] из [FeO]. Это предполагает, что вся сера присутствует в виде пирита FeS2.
29. Даны анализы магматических пород, представляющих собой поднятый участок пород океанического дна. Нанесите составы этих пород на ACF диаграмму и по этим данным постройте треугольники с возможными вариантами расположения коннод для низкой, средней и высокой ступеней метаморфизма. Серпентин разместите в углу F, пренит – в точке А 33 %, С 67 %.
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
SiO2 |
54,7 |
74,7 |
|
54,7 |
54,56 |
68,4 |
TiО2 |
0,30 |
0,25 |
|
0,78 |
0,92 |
0,56 |
Al2O3 |
16,4 |
12,0 |
|
14,7 |
16,24 |
13,7 |
Fe2O3 |
2,47 |
1,26 |
|
6,36 |
5,18 |
2,71 |
FeO |
7,61 |
2,64 |
|
3,13 |
5,08 |
2,97 |
MnO |
0,17 |
0,09 |
|
0,10 |
0,14 |
0,08 |
MgO |
6,38 |
0,94 |
|
3,20 |
6,72 |
1,07 |
CaO |
9,74 |
2,46 |
|
9,74 |
4,16 |
4,22 |
Na2О |
1,41 |
3,14 |
|
2,34 |
2,60 |
4,43 |
K2О |
0,21 |
0,95 |
|
0,04 |
0,23 |
0,04 |
P2O5 |
0,025 |
0,069 |
|
0,025 |
0,069 |
0,087 |
H2O+ |
1,52 |
1,00 |
|
3,01 |
3,94 |
1,10 |
H2O– |
0,12 |
0,20 |
|
0,28 |
0,30 |
0,14 |
Сумма |
101,05 |
99,70 |
|
98,41 |
100,09 |
99,51 |
|
|
|
85 |
|
|
|
Минеральные ассоциации
1.Плагиоклаз + роговая обманка + кварц + непрозрачные минералы.
2.Ранняя ассоциация: кварц + плагиоклаз + роговая обманка + непрозрачные минералы; поздняя ассоциация: кварц + эпидот + альбит + непрозрачные минералы.
3.Серпентин + пренит + альбит (?) + хлорит + непрозрачные минералы.
4.Пренит + хлорит + серпентин.
5.Кварц + плагиоклаз + хлорит + непрозрачные минералы.
Примечание. Многие из этих пород окислены. Если [Fe2O3] + [TiО2] больше, чем [FeO], примите, что избыток присутствует в виде гематита [Fe2O3] и, следовательно, берите F = [MgO].
30. На диаграмме ACF отмечены составы пяти пород.
Ответьте на вопросы:
1.Какая точка соответствует амфиболиту?
2.Какая порода является кордиерит-силлиманитовым гнейсом?
3.Какая порода является метаперидотитом?
4.Какая порода является метаграуваккой?
5.Какая точка соответствует гроссуляр-диопсид-волластонитовой породе? Ответы пояснить.
86
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Барт Т. Теоретическая петрология: пер. с англ. – М.: Изд-во иностранной лит-ры, 1956. – 416 с.
2.Бейли Б. Введение в петрологию: пер. с англ. – М.: Мир, 1972. – 281 с.
3.Гиллен К. Метаморфическая геология: пер с англ. – М.: Мир, 1984. – 176 с.
4.Ежов А.И. Кристаллооптика: учебное пособие. – М.: Ун-т Дружбы народов им. П. Лумумбы, 1969. – 156 с.
5.Керн Р., Вайсброд А. Основы термодинамики для минералогов, петрографов и геологов: пер. с франц. – М.: Мир, 1966. – 280 с.
6.Кокс К.Г., Белл Дж.Д., Панкхерст Р.Дж. Интерпретация изверженных горных пород: пер. с англ. – М.: Недра, 1982. – 416 с.
7.Кортусов М.П. Метаморфические горные породы: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского ун-та, 1984. – 122 с.
8.Кортусов М.П. Магматические горные породы: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского ун-та, 1986. – 204 с.
9.Кочурова Р.Н. Основы практической петрографии. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-
та, 1977. – 176 с.
10.Лепезин Г.Г. Петрологические основы изучения и картирования метаморфических комплексов складчатых областей. – Новосибирск, 1999. – 130 с.
11.Маракушев А.А., Бобров А.В. Метаморфическая петрология. – М.: Изд-во Моск. ун-та: Наука, 2005. – 256 с.
12.МейсонР. Петрологияметаморфическихпород: пер. сангл. – М.: Мир, 1981. – 264 с.
13.Наглядный словарь Земля: пер. с англ. – Дорлинг Кидресли, 1997. – 64 с.
14.Оникиенко С.К. Методика исследования породообразующих минералов в прозрачных шлифах. – М.: Недра, 1971. – 281 с.
15.Петрографическийсловарь/ подред. В.П. Петроваидр. – М.: Недра, 1981. – 496 с.
16.Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород: учебник / М.А. Афанасьева, Н.Ю. Бардина, О.А. Богатиков и др. – М.: Логос 2001. – 768 с.
17.Петрографический кодекс. Магматические и метаморфические образования. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1995. – 128 с.
18.Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2008. – 200 с.
19.Природа метаморфизма: пер. с англ. / под ред. У.С. Питчера, Г.У. Флинна. –
М.: Мир, 1967. – 376 с.
20.Раген Э. Плутонические породы. Петрография и геологическое положение:
пер. с франц. – М.: Мир, 1972. – 256 с.
21.Рыка В., Малишевская А. Петрографический словарь: пер. с польского. – М.:
Недра, 1989. – 590 с.
22.Сазонов А.М. Петрография и петрология метаморфических и метасоматических пород: учебник. – Красноярск: Сибирский федеральный ун-т: Ин-т цв. металлов и золота, 2007. – 324 с.
23.Файф У., Тернет Ф., Ферхуген Дж. Метаморфические реакции и метаморфические фации: пер. сангл. – М.: Изд-воиностраннойлит-ры, 1982. – 416 с.
24.Хуан У.Т. Петрология: пер. с англ. – М.: Мир, 1965. – 576 с.
87
25.Хэтч Ф., Уэллс А., Уэллс М. Петрология магматических пород: пер. с англ. –
М.: Мир, 1975. – 512 с.
26.Чиприани Н. Сокровища Земли: пер. с итал. – М.: БММ АО, 2001. – 168 с.
27.Чернов В.И., Лиин Н.Г. Практическое руководство по петрографическому изучению магматических пород под микроскопом. – Петрозаводск: Росвузиздат, 1963. – 76 с.
28.Этвуд Ф.Д. Камни и минералы. Мир природы: пер. с англ. – Минск: Белфаксиздатгрупп, 1998. – 72 с.
88
Приложение 1
Таблица молекулярных весов, использованных при расчетах для построения диаграмм состав – минеральная ассоциация
Al2O3 |
101,82 |
|
MnO2 |
86,93 |
В |
10,81 |
|
Mn3O4 |
228,79 |
В2O3 |
69,60 |
|
Na2O |
61,97 |
ВаO |
153,33 |
|
NiO |
74,70 |
BeO |
25,01 |
|
Nb2O5 |
265,78 |
C |
12,01 |
|
P2O5 |
141,92 |
CO2 |
44,00 |
|
PbO |
223,18 |
CaO |
56,07 |
|
Rb2O |
186,93 |
CeO |
172,11 |
|
S |
32,06 |
Ce2O3 |
328,22 |
|
SO3 |
80,05 |
Cl |
35,45 |
|
Sc2O3 |
137,89 |
CoO |
74,93 |
|
SiO2 |
60,07 |
Cr2O3 |
151,97 |
|
SnO |
134,68 |
CuO |
79,53 |
|
SrO |
103,61 |
F |
19,00 |
|
Ta2O5 |
441,87 |
FeO |
71,84 |
|
ThO2 |
264,03 |
Fe2O3 |
159,68 |
|
TiO2 |
79,89 |
H2O |
18,01 |
|
UO2 |
270,02 |
HfO |
210,48 |
|
U3O8 |
842,04 |
K2O |
94,20 |
|
V2O6 |
181,85 |
La2O3 |
325,80 |
|
Y2O3 |
225,79 |
Li2O |
29,87 |
|
ZnO |
81,36 |
MgO |
40,31 |
|
ZrO2 |
123,21 |
MnO |
70,93 |
|
|
|
89
Приложение 2
ТРЕУГОЛЬНАЯДИАГРАММАДЛЯНАНЕСЕНИЯ ТОЧЕКСОСТАВОВПОРОД
90