Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
геология.pdf
Скачиваний:
400
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
3.9 Mб
Скачать

Колір. Визначають за забарвленням, яке переважає у породі. Мінерали, які складають магматичні породи, за кольором поділя- ють на безбарвні або світлі салічні (кварц, польові шпати, нефе- лін) та кольорові або темні фемічні (слюди, мета-, ортосилікати).

Структура. Внутрішня будова мінерального агрегату, тобто ступінь його кристалізації, форма, розмір і спосіб зростання міне- ралів, які складають породу. Структура порід відбиває умови їх утворення.

Текстура. Характеризує взаємне розміщення складових частин (мінералів) у породі та її щільність.

Форми залягання. Залежать від умов утворення порід. Їх вивча- ють у природній обстановці.

До специфічних діагностичних ознак гірських порід належать:

³кипіння від додавання HСl;

³магнітність;

³розчинність у воді;

³гігроскопічність;

³твердість (тверді дряпають скло, середні і мякі не дря- пають);

³горючість;

³запах тощо.

4.2. МАГМАТИЧНІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ

Магматичні гірські породи за походженням належать до пер- винних, тому що утворюються безпосередньо з магми.

Магма тістоподібна розплавлена маса силікатного складу, яка містить гази, пару, воду, гарячі водні розчини. Внаслідок рухів зем- ної кори магма може переміщуватися ближче до поверхні Землі. Підійняті з надр у земну кору або вилиті на її поверхню розплавле- ні маси (магма) застигають і утворюють магматичні гірські породи. Якщо магма застигає на глибині, то породи, що утворюються тут при повільному застиганні та під високим тиском, називають інтру-

зивними (глибинними, або плутонічними). Коли магма-лава вили-

вається на поверхню Землі і твердне в умовах низьких тиску і тем- ператури, то утворюються ефузивні (виливні, або вулканічні) маг- матичні породи. Інтрузивні й ефузивні магматичні породи різнять- ся між собою структурою, текстурою та умовами залягання.

Інтрузивні магматичні породи. Коли магма застигає в надрах Землі, де процес охолодження відбувається повільно, її атоми і мо- лекули встигають розташуватися у певному порядку, тобто утворити кристали. Тому ці породи мають повнокристалічну (зернисту) стру-

185

Рис. 4.2. Структури магматичних гірських порід:

а рівномірнозерниста; б нерівномірнозерниста; в пегматитова

ктуру. Вона може бути: рівномірнозернистою і нерівномірнозернис- тою (порфіроподібною) (рис. 4.2).

Уповнокристалічних породах всі мінерали знаходяться у формі кристалічних зерен.

Різновидом повнокристалічної структури є пегматитова структу- ра. Вона утворюється, коли великі кристали одного мінералу проро- стають однаково орієнтованими дрібними кристалами іншого міне- ралу. Наприклад, у письмового граніту.

Упорфіроподібній структурі на фоні загальної рівномірнозерни- стої маси виділяються великі кристали вкраплень (наприклад, у сієніту).

За розміром кристалів розрізняють такі види структур:

³ великоозернисту розмір зерен понад 5 мм у діаметрі (влас- тива глибинним породам, які кристалізуються повільно і кристали встигають вирости до великих розмірів);

³ середньозернисті зерна розміром 5 – 2 мм;

³ дрібнозернисті менше 2 мм (характерна для напівглибин- них порід, що утворюються за швидкого охолодження магми).

Для інтрузивних порід характерна масивна текстура. За масив- ної текстури мінерали розміщені в породі безладно і щільно приля- гають один до одного.

Форми залягання. Інтрузивні породи утворюють масивні тіла

(рис. 4.3):

³ лаколіти тіла грибоподібної форми з випуклою поверхнею (діаметром від 100 м до декількох кілометрів; наприклад, гори Ма- шук, Залізна, Аюдаг);

³ лополіти мають вигляд плоского блюда або чаші; ³ батоліти куполоподібні тіла великих розмірів (площею по-

над 200 км2); вони мають стрімкі боки і розширюються донизу, фун- дамент батолітів знаходиться на великій глибині;

³ штоки за формою аналогічні батолітам, але менших розмі- рів (площею менше 200 км2);

³ факоліти сочевицеподібні тіла у складках шарів.

186

Рис. 4.3. Форми залягання інтрузивних магматичних гірських порід

У разі заповнення тріщин інтрузивними породами утворюються:

³жили не мають правильної форми;

³дайки жили, які перетинають шари вертикально (завдовж- ки в сотні кілометрів, завширшки 3 – 12 км);

³нек застигла лава у жерлі вулкана;

³сіли горизонтальні інтрузії.

Ефузивні магматичні породи. У разі виливання магми на повер- хню Землі у вигляді лави вона швидко охолоджується і кристали утворитися не встигають. Тому ці породи утворюють суцільні амор-

фні або прихованокристалічні маси. Вони мають такі види структу-

ри:

³склувату (афонітову) зерна непомітні навіть у лупу; це амо- рфна маса з раковистим зламом (наприклад, обсидіан);

³порфірову на фоні дрібнозернистої, щільної або аморфної маси добре видно окремі великі кристали; це прихованокристалічні породи (наприклад, трахіт, андезит) (рис. 4.4).

Для ефузивних порід характерна така текстура:

³пориста зумов-

лена виділенням газів під час застигання лави (пемза, ліпарит, анде- зит);

³ ніздрювата зу-

мовлена виділенням га- зів під час застигання лави (базальт);

Рис. 4.4. Порфірова (а) та склувата (б) структури ефузивних магматичних гірських порід

187

³мигдалекамяна утворюється в разі заповнення порожнин мінеральною речовиною (базальт);

³флюїдальна кристали витягнуті в напрямку течії лави (лі- парит);

³масивна (обсидіан).

Форми залягання. Ефузивні магматичні породи залягають у фо- рмі:

³потоків заповнені застиглою лавою, подовжені негативні форми рельєфу;

³покривів виникають у разі великих виливів базальтових

Рис. 4.5. Форми залягання ефузивних магмати- чних гірських порід:

1 потік; 2 покрив; 3 купол

лав і займають величе- зні площі (десятки ти- сяч квадратних кіломе- трів, наприклад, Сере- дньосибірське плоско- гіря);

³ куполів вязка гранітна лава, що ви- ливається із жерла вул- кана, не розтікається, а утворює куполоподібне підвищення (рис. 4.5).

4.2.1. Класифікація магматичних гірських порід

До складу магматичних порід входять усі відомі хімічні елемен-

ти. Головними з них є О (47 %), Si (28 %), Al (8 %), Fe (5 %), Ca, Na, K, Mg, Ti, H.

Хімічний склад магми можна умовно подати оксидами: SiO2; Al2O3; Fe2O3; FeO; CaO; MgO; Na2O; K2O; TiO2; Cr2O3; P2O5; легколе- ткі: H2O; F; Cl; CO2; H2S; SO2; B та ін.

Важливим критерієм для характеристики магматичних порід є вміст у них силікатної кислоти. Залежно від ступеня насичення ма- гматичних порід кремнеземом (SiO2) їх поділяють на: ультракислі

(SiO2 > 75 %), кислі (65 – 75 %), середні (52 – 65 %), оснóвні (45 – 52 %), ультраоснóвні (SiO2 < 45 %) (табл. 4.1).

До головних породоутворювальних мінералів належать польові шпати, кварц, слюди, оливін, піроксени, амфіболи, фельдшпатиди. До другорядних, або акцесорних (їх вміст незначний), належать апатит, флюорит, рудні мінерали. За забарвленням головні мінера- ли поділяють на кольорові (амфіболи, оливін, піроксени, біотит) і світлі (польові шпати, кварц, фельдшпатиди).

Мінерали кварц і оливін відповідно індикатори кислотності та основності порід. Разом вони не трапляються.

188

Наявність кварцу дає підставу віднести породи до кислих (за малого його вмісту до середніх), відсутність кварцу і незначна кількість оливіну до оснóвних, значна кількість оливіну до ультраоснóвних.

У кислих породах переважають кварц і калієві польові шпати, то- му породи світлі. У разі переходу від кислих до оснóвних і ультра- оснóвних порід вміст кварцу й ортоклазу зменшується. Водночас збі- льшується вміст спочатку плагіоклазів, а потім їх замінюють кольо- рові мінерали. Переважання кольорових мінералів в ультраоснóвних породах зумовлює збільшення щільності порід до 3 – 3,4 г/см3 проти 2,7 г/см3 у кислих, зеленкувато-чорний колір, зниження температури плавлення і збільшення вязкості.

Таблиця 4.1. Класифікація магматичних гірських порід

Ступінь

Забарв-

Інтрузивні

Ефузивні

Мінеральний склад

кислотності,

лення

породи

породи

вміст SiO2

 

 

 

 

 

Кислі,

Світле

Граніт

Ліпарит

Кварц, ортоклаз, слю-

 

 

Обсидіан

да, рогова обманка, рід-

SiO2 > 65 %

 

 

 

 

 

 

ше авгіт

 

Середні,

Сіре

Сієніт

Трахіт

Ортоклаз,

мікроклін,

SiO2 = 52...65 %

 

 

 

рогова обманка, рідше

 

 

 

 

біотит, авгіт

 

 

 

Діорит

Андезит

Плагіоклаз

середній,

 

 

 

 

рогова обманка, рідше

 

 

 

 

біотит, авгіт

 

Оснóвні,

Темне

Габро

Базальт,

Плагіоклаз

оснóвний

SiO2 = 40...52 %

до чор-

 

діабаз

(лабрадор), авгіт, оли-

 

ного

 

 

він, рідше біотит, рого-

 

 

 

 

ва обманка

 

 

 

Лабрадорит

 

Лабрадор

 

Ультраоснóвні,

Чорне,

Перидотит,

Пікрити

Оливін, авгіт

 

SiO2 < 40 %

темно-

дуніт

 

 

 

 

зелене

 

 

 

 

Інтрузивні магматичні породи залягають на глибині, але інколи вони можуть виходити на денну поверхню, якщо їх покрівля розми- та або коли їх підносять до поверхні тектонічні сили.

Ефузивні породи, як правило, залягають на поверхні Землі. Проте вони можуть бути занурені під осадові породи, якщо земна кора опускалася внаслідок тектонічних процесів.

З інтрузивних магматичних порід найпоширенішими є граніти, з ефузивних базальти.

4.2.2. Основні представники магматичних гірських порід

Граніт (від лат. granum — зерно).

Походження кисла інтрузивна магматична порода.

189

Мінеральний склад полімінеральний. Складається з породо- утворювальних мінералів: калієвих польових шпатів (ортоклаз, мі- кроклін) — 40 – 60 %, кварцу — 30 – 35 %, кольорових мінералів слюд, групи амфібол (рогової обманки), рідше групи піроксенів (ав- гіт) — 5 – 15 %. Залежно від вмісту кольорових мінералів розрізня- ють різновиди граніту: біотитовий, мусковітовий, роговообманковий, піроксеновий (з авгітом).

Акцесорні мінерали: апатит, циркон, магнетит, пірит, молібденіт та ін.

Структура повнокристалічна (зерниста). За відносним розміром зерен структура буває рівномірнозерниста або порфіроподібна (не- рівномірнозерниста), велико-, середньо- або дрібнозерниста.

Текстура масивна.

Колір сірий, рожевий, жовтий, червоний. Залежить від кольору польових шпатів.

Тверда порода (дряпає скло).

Форми залягання батоліти, штоки, дайки, жили, лаколіти. За структурою та мінеральним складом виділяють декілька різ-

новидів граніту.

Рапаківі (від фін. гниле каміння) — граніт із порфіроподібною структурою, збагачений ортоклазом. На фоні загальної маси розсія- ні великі кристали ортоклазу яйцеподібної форми, які обрамлені сірим або зеленкуватим олігоклазом. Використовують як декорати- вний камінь.

Письмовий граніт граніт із пегматитовою структурою (схожа на арабські літери). Орієнтовані кристали кварцу пронизують вели- кі кристали польових шпатів.

Гранодіорит граніт, в якому переважають натрієво-кальцієві польові шпати. Має темніший колір, ніж звичайні граніти чи зерна кварцу і польових шпатів.

У процесі вивітрювання насамперед руйнуються польові шпати, перетворюючись на каолініт, а кольорові мінерали на хлорит. Найстійкіший мінерал кварц, який піддається тільки фізичному вивітрюванню. Продукти вивітрювання уламкові породи і глини.

Граніт застосовують як будівельний, облицювальний матеріал. Він добре шліфується, піддається обробці. З гранітом повязані ро- довища олова, золота, свинцю, міді, слюди, каоліну, флюориту.

Поклади поширені в гірських системах (Урал, Центральний Кав- каз, Алтай), у межах Балтійського щита (Кольський півострів, Ка- релія), Українського щита (Великоподільська, Приазовська височи- ни), в Забайкаллі.

Ліпарит кислий ефузивний аналог граніту.

Структура склувата або порфірова. На фоні склуватої маси виді- ляються порфірові вкраплення ортоклазу, кварцу, рідше рогової обманки, біотиту.

190

Текстура масивна, флюїдальна, часто пориста і мигдалекамяна. Колір білий, сірий, інколи з рожевим відтінком.

Твердий.

Залягає у вигляді лавових потоків, покривів. Застосовують як будівельний матеріал, шляховий камінь. У природі трапляється рідко.

Поклади є на Кавказі, в Сибіру, на Далекому Сході.

Обсидіан (вулканічне скло) — кисла ефузивна порода, аналог ліпариту.

Мінеральний склад кварц і польові шпати. Аморфна порода з раковистим зламом.

Структура склувата.

Текстура масивна, інколи піниста. Колір чорний, червоно-коричневий.

Твердий.

Блиск скляний або жирний.

Прозорий у краях.

Застосовують для виготовлення темного скла.

Поклади відкрито на Центральному Кавказі, Вірменському пло- скогірї, Алтаї, Уралі.

Пемза кисла ефузивна порода. Утворюється з виверженої ма- гми, збагаченої газами. Однорідна за складом.

Структура склувата.

Текстура сильно пориста, піниста. Колір сірувато-жовтий, сіруватий. Блиск шовковистий.

Шорстка на дотик.

Дуже легка (плаває на воді), щільність < 1 г/см3. Мяка (не дряпає скло).

Трапляється у вигляді уламків, викинутих під час виверження вулканів.

Застосовують як тонкий абразивний матеріал і легкий будівель- ний камінь.

Перліт кисла ефузивна порода (подібна до обсидіану). Структура склувата. Це вулканічне скло збіднене вкрапленнями. Текстура концентрично-шкаралупчаста.

Колір сірий, блакитно-сірий. Блиск восковий.

Від удару розпадається на дрібні кульки. Застосовують як мінеральний субстрат у теплицях. Сієніт середня інтрузивна порода.

Полімінеральна.

Породоутворювальні мінерали: в основному ортоклаз, рідше мік-

роклін, а також кольорові мінерали рогова обманка, рідше біотит, авгіт. У звязку з цим розрізняють сієніти амфіболові, слюдяні, піро- ксенові. Кварц відсутній.

Акцесорні мінерали: апатит, магнетит, зрідка оливін.

191

Структура повнокристалічна, рівномірнозерниста, інколи порфі- роподібна.

Текстура масивна.

Колір світло-сірий, рожевий.

Твердий.

Форми залягання частіше на периферії гранітних масивів, рід- ше у вигляді лаколітів, штоків, дайок.

Застосовують як будівельний матеріал, шляховий камінь. Поклади знайдено в Східному Сибіру, на Уралі, в Україні. Із сіє-

нітом повязані родовища міді, магнетиту, золота, манганових руд. Трахіт ефузивний аналог сієніту.

Прихованокристалічна порода.

Полімінеральна.

Породоутворювальні мінерали: ортоклаз, біотит, рідше рогова обманка, авгіт, обсидіан.

Структура порфірова. Порфірові вкраплення ортоклазу і плагіо- клазу.

Текстура масивна з переходом у пористу в разі вивітрювання зе- рен ортоклазу.

Колір сірий, жовтуватий, рожевий і навіть червоний.

Твердий.

Поверхня зламу жорстка на дотик, зумовлена дрібнозернистою будовою породи. Наявність порожнин посилює вивітрювання поро- ди. У порожнинах породи виділяються кристали вторинних мінера- лів. Внаслідок вивітрювання породи утворюються глини.

Форми залягання потоки, покриви, куполи. Застосовують як будівельний і кислототривкий матеріал.

Поширені трахіти мало. Родовища є в Україні, на Кавказі (Пятигорськ).

Діорит середня інтрузивна порода.

Полімінеральна.

Породоутворювальні мінерали: середні плагіоклази (олігоклаз, андезит), 30 % кольорових мінералів переважно рогової обманки, рідше біотиту, авгіту. Кварцу немає або мало. Підвищений вміст кольорових мінералів відрізняє діорит від сієніту.

Акцесорні мінерали: апатит, магнетит, пірит, ільменіт. Структура повнокристалічна, рівномірнозерниста (дрібно- і сере-

дньозерниста).

Текстура масивна.

Колір від світло- до темно-сірого, вивітрений із зеленкуватим відтінком.

Твердий.

Форми залягання жили, штоки, дайки, частіше залягають на периферії гранітних масивів.

192

Поклади є на Уралі, в Середній Азії, Закавказзі.

З діоритами повязані родовища заліза, цинку, свинцю, міді, рід- ше золота.

Андезит ефузивний аналог діориту.

Структура порфірова. На фоні прихованокристалічної маси роз- міщені світлі вкраплення плагіоклазів зі скляним блиском.

Текстура пориста.

Колір темно-сірий, червоно-бурий; внаслідок вивітрювання набу- ває сірувато-зеленого кольору і розділяється на гострокутні уламки.

Твердий.

Злам у сірих андезитів гладенький, у червоно-бурих жорсткий. Утворює стовпчасті і плитчасті відокремленості.

Форми залягання потоки, покриви, куполи.

Застосовують як стіновий, шляховий, декоративний камінь, кис- лототривкий матеріал.

Поклади є на Камчатці, Кавказі, в Східному Сибіру, в Карпатах. Габро основна інтрузивна порода.

Полімінеральна.

Породоутворювальні мінерали: основні плагіоклази (від лабра- дору до анортиту), авгіт, з кольорових мінералів оливін, рідше біотит, рогова обманка. Кварцу немає.

Акцесорні мінерали: ортоклаз, магнетит, ільменіт, хроміт, ко- рунд, гранат, апатит.

Розрізняють оливінове габро, роговообманкове габро. Габро, що складається лише з лабрадору, називають лабрадоритом. Це моно- мінеральна порода з красивою зелено-синьою іризацією на тріщи- нах спайності, добре полірується.

Структура повнокристалічна, від дрібно- до великозернистої. Текстура масивна, рідше смугаста.

Колір темний: темно-сірий, чорний, зелений (через вміст до 50 % кольорових мінералів).

Твердий.

Важкий (2,6 – 3,3 г/см3), як і всі основні породи. Слабко магнітний.

Форми залягання лаколіти, штоки, дайки.

Застосовують як облицювальний, декоративний матеріал, для виготовлення памятників.

Поклади є на Уралі, в Забайкаллі, Карелії, Середній Азії, Украї- ні (Житомирська область).

Базальт (трап) — найпоширеніший ефузивний аналог габро. Прихованокристалічна порода.

Структура дрібнозерниста або склувата з порфіровими вкрап- леннями кристалів основного плагіоклазу, авгіту, оливіну, рогової обманки, магнетиту.

Текстура щільна або ніздрювата, мигдалекамяна.

193

Порода утворює характерні стовпчасті пяти-шестигранні, рідше плитчасті відокремленості (високі базальтові стовпи в Рівненській область).

Колір темно-сірий, чорний, внаслідок вивітрювання стає іржаво- бурим або темно-зеленим.

Твердий. Важкий.

Жорсткий на дотик. Злам нерівний.

Форми залягання величезні лавові покриви та потоки.

У разі вивітрювання базальтів із плагіоклазів утворюються гли- нисті мінерали і карбонати; оливін перетворюється на серпентин, карбонати, лимоніт.

За латеритного типу вивітрювання з базальтів утворюються бок- сити і лимоніт.

Застосовують як будівельний, шляховий камінь, у ливарній справі, як електроізоляційний, кислото- та луготривкий, вогнестій- кий матеріал (тканини, пористий папір).

Поклади є в Забайкаллі, на Алтаї, Далекому Сході, у Вірменії, в Україні.

Діабаз ефузивний аналог габро.

Полімінеральна порода.

Породоутворювальні мінерали: основні плагіоклази (лабрадор), авгіт.

Структура повнокристалічна, без порфірових вкраплень (на від- міну від базальту). Від дрібно- до великозернистої.

Текстура масивна.

Колір темний. Під дією вивітрювання набуває зеленого та іржа- вого кольору внаслідок перетворення авгіту, оливіну на хлорит, серпентин, лимоніт.

Твердий. Важкий.

Форми залягання лавові потоки, жилоподібні утвори, кульові відокремленості (утворюються під водою).

Застосовують так само, як і базальт. Поклади є на Уралі, Кавказі, в Сибіру.

Перидотит поширена ультраосновна інтрузивна порода.

Полімінеральна порода.

Породоутворювальні мінерали: оливін і авгіт з домішками ко- льорових мінералів (рогової обманки, біотиту).

Акцесорні мінерали: апатит, магнетит, хроміт, іноді платина. Мономінеральний різновид перидотиту, що на 99 % складається

з оливіну з незначною кількістю домішок авгіту, магнетиту, хроміту, називають дунітом.

Структура повнокристалічна, від дрібно- до великозернистої.

194