вариант 21
.docx1)Рассчитать содержание SiO2 в горных породах и определить, к какому классу относится горная порода:
Порода 1 |
Порода 2 |
Порода 3 |
32,47 – 28 70% - 60 |
27,70 – 28 60% - 60 |
23,54 – 28 50% - 60 |
Кислая порода |
Средняя порода |
Основная порода |
2) Рассчитать коэффициенты концентрации (КК):
элемент |
порода 1 |
порода 2 |
порода 3 |
Si |
1,260971 |
1,075728 |
0,914175 |
Ti |
0,482759 |
0,810345 |
0,189655 |
Al |
1,038615 |
1,213049 |
1,956059 |
Fe +++ |
0,268085 |
0,559574 |
0,131915 |
Fe ++ |
0,308511 |
0,37234 |
0,265957 |
Mn |
0,25 |
1,75 |
0,625 |
Mg |
0,340206 |
0,938144 |
0,479381 |
Ca |
0,595745 |
1,282675 |
2,656535 |
Na |
0,80303 |
1,068182 |
0,890152 |
K |
1,475 |
0,720833 |
0,295833 |
P |
0,833333 |
1 |
0,583333 |
H |
0,068182 |
0,181818 |
0,147727 |
O |
0,97496 |
0,955775 |
0,945275 |
3)Построить диаграммы содержания элементов в горных породах:
4)Построить диаграммы КК:
5) Сравнить распространенность элементов в различных магматических породах:
Из магматического очага магма движется к поверхности Земли. При этом ее внутреннее давление и температура понижаются, начинается процесс кристаллизации и переход из жидкого в твердое состояние. Образуются магматические горные породы. Это общая схема магматического процесса. В свою очередь в нем выделяют два типа (или две ветви).
I. Интрузивный магматизм – процесс внедрения магмы в вышележащие толщи и ее кристаллизация в земной коре не достигая поверхности на разных глубинах. Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, кристаллизация в замкнутом пространстве. Магматические породы состоят из полностью раскристаллизованных зернистых агрегатов породообразующих минералов. Такие магматические породы называются интрузивными.
II. Эффузивный магматизм или вулканизм – процесс проникновения магмы в земную кору и выход ее в жидком расплавленном состоянии на поверхность Земли. При этом, происходит резкое снижение t и P в расплаве и от него отделяются растворенные газы. И уже такой расплав называют лавой. При резком снижении t и Р происходит быстрое остывание лавы и переход ее в твердое состояние. При этом кристаллизоваться успевают немногие минералы и образуются породы неполнокристаллические – эффузивные.
Химический состав магматических пород принято записывать в оксидной форме. Если общее количество минерального вещества в горной породе принять за 100%, то 99% в них представлены силикатами, состав которых определяют 12 оксидов – SiO2; TiO2; Al2O3; Fe3O4; Fe2O3; MnO, CaO, MgO, Na2O; K2O; H2O; P2O5. Эти оксиды называют петрогенными, и их количество в составе магматических горных пород достигает 99,5%. Количественное соотношение между оксидами может изменяться, а это в свою очередь отражается на видовом составе породообразующих минералов, а значит на разнообразии разновидностей магматических пород. В тоже время было отмечено, что в каждой из разновидностей магматических пород количественное соотношение петрогенных оксидов является стабильным в определенных интервалах. Поэтому в основу их классификации положен химический состав, а ведущим признаком в ней является содержание SiO2. Все породы по содержанию кремнезема делятся на: ультраосновные, основные, средние и кислые. Содержание SiO2 возрастает от ультраосновных пород к кислым и определяет не только разный минералогический состав и химические свойства, но и физические свойств а – такие как плотность, температура кристаллизации, вязкость расплава. Последнее свойство определяет способность расплава к текучести, а следовательно с разной скоростью перемещаться и удаляться от очага, т.е. подвижностью. Наиболее подвижными являются магмы ультраосновного состава, соответственно кислые – более вязкие и менее подвижные.
6) Привести примеры горных пород, относящихся к каждому классу и дать их краткую характеристику (основные породообразующие минералы, где встречаются, какую роль играют в жизни человека, возможные элементы-примеси):
По химическому составу, в зависимости от содержания кремнезема (SiО2) магматические породы делятся на 4 группы:
-
Кислые породы (SiO2 > 65%), много полевого шпата и кварца. Темноцветных минералов (роговая обманка, черная слюдка) очень мало. Породы – гранит, липарит, кварцевый порфир, вулканический пепел.
Гранит : кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд — биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре.
По особенностям минерального состава среди гранитов выделяются следующие разновидности:
-
Плагиогранит — светло-серый гранит с резким преобладанием плагиоклаза при полном отсутствии или незначительном содержании калиево-натриевого полевого шпата, придающего гранитам розовато-красную окраску.
-
Аляскит — розовый гранит с резким преобладанием калиево-натриевого полевого шпата с малым количеством (биотит) или отсутствием темноцветных минералов.
По структурно-текстурным особенностям выделяют следующие разновидности:
-
Порфировидный гранит — содержит удлинённые либо изометричные вкрапленники, более или менее существенно отличающиеся по размерам от основной массы (иногда достигают 10—15 см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином, реже кварцем. Порфировидные граниты, в которых зерна калиево-натриевого полевого шпата розового цвета обрастают светло-серым плагиоклазом, приобретая округлые очертания, называются гранитом рапакиви. Такое строение способствует быстрому разрушению породы, ее крошению. Отсюда произошло и название. В переводе с финского рапакиви означает «гнилой камень»
Гранит является одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород. Используется в строительстве в качестве облицовочного материала. Кроме того, гранит имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. Вот почему он оптимален для мощения как внутри помещения, так и снаружи. В интерьере гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн, украшения лестничных маршей балясинами из гранита, создания вазонов, облицовки каминов и фонтанов.
-
Средние породы (SiO2 = 52-65%), кварца очень мало или он отсутствует, основной минерал – полевой шпат, появляется нефелин, черной слюдки становится больше. Породы – сиенит, диорит, трахит, андезит, порфирит, пемза, обсидиан, вулканический песок, вулканический туф, вулканические бомбы.
Пемза: пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Химический состав по Р. Дэли (%): SiO2 68-75; TiO2 десятые доли; Аl2О3 11-14; Fe2О3 0,8-2; FeO 0,5-1,5; CaO 0,2-2,5; Na2О 2,5-5; К2О 1,5-5; N2О+ 1,5-3. Пемза залегает в виде покровов и потоков, а также слагает верхние зоны экструзивных куполов и лавовых потоков; образуется в результате вспучивания вязкой кислой лавы в поверхностных условиях. Месторождения пемзы наиболее распространены в районах позднетретичного — современного вулканизма. В PФ они известны в Закавказье, на Камчатке (наиболее крупные Жупановское, Ильинское) и Курильских островах.
Цвет пемзы в зависимости от содержания и валентности железа изменяется от белого и голубоватого до жёлтого, бурого и чёрного. Пористость достигает 80 %. Большая пористость пемзы обусловливает хорошие теплоизоляционные свойства, а замкнутость большинства пор — хорошую морозостойкость. Огнестойка. Химически инертна.
Используется как заполнитель в лёгких бетонах (пемзобетоне), как гидравлическая добавка к цементам и извести. В качестве абразивного материала применяется для шлифовки металла и дерева, полировки каменных изделий. Используется также для гигиенического удаления огрубевшей кожи стоп. В химической промышленности из пемзы изготовляют фильтры, используют как инертную основу для различных катализаторов. Пемзой в строительном деле часто называют также пористый трахитовый туф трасс.
-
Основные породы (SiO2 = 40-52%), кварц отсутствует, пироксены, иногда лабрадор. Породы – габбро, лабрадорит, базальт, диабаз.
Лабрадорит — магматическая плутоническая основная нормальнощелочная горная порода семейства габброидов, разновидность анортозита. Состоит преимущественно из плагиоклаза — лабрадора с незначительной примесью (не более 5—7 %) пироксенов и рудных минералов. Средний минералогический состав лабрадоритов можно представить так: плагиоклаз (лабрадор) - 85%; кварц - 7%; пироксен - 3%; калиевый полевой шпат - 3%; других примесей - 1%.
Назван по месту первой находки — на полуострове Лабрадор в Северной Америке. Для полированного лабрадорита характерна синяя, реже — красная или жёлтая иризация. Он широко используется как поделочный и облицовочный камень.
Лабрадорит распространён в горах Адирондак (США, шт. Нью-Йорк) и Уичито (США, шт. Оклахома). Крупные массивы лабрадорита имеются в Канаде (п-ов Лабрадор), Финляндии, на Украине.
Применяется как высококачественный облицовочный камень в основном в монументальной архитектуре, хотя некоторые образцы с яркой голубой и зелёной иризацией используются как декоративно-поделочные камни. Лабрадоритом облицованы многие станции Московского метрополитена и здания города (часть цоколя гостиницы «Москва», отделка Мавзолея и аллеи городов-героев в Александровском саду и др.), а также, например, колонны станции метро «Проспект Ветеранов» в Санкт-Петербурге. Чаще всего это лабрадориты Головинского и Турчинского месторождений Украины.
-
Ультраосновные породы (SiO2 = 35-40%), кварц и полевой шпат отсутствует, основные минералы – оливин, пироксен. Породы – перидотит, дунит, кимберлит.
Кимберлиты — Собственно кимберлит представляет собой массивную брекчиевидную горную породу, состоящую из первично магматогенного, полностью изменённого цемента, сложенного тонкозернистым агрегатом серпентина, кальцита, флогопита, перовскита, магнетита, водных алюмосиликатов и др., и погружённых в цемент разнородных вкрапленников минералов и обломков пород. Характерной особенностью кимберлитов является то, что они часто содержат ксенолиты мантийных пород и иногда содержат алмазы промышленных концентраций. Порода названа по городу Кимберли в ЮАР, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 г), что вызвало Алмазную лихорадку.
Кимберлиты заполняют трубки взрыва и встречаются в виде жил, даек, силлов. Относятся к мало распространённым породам; известны в Якутии, Южной и Центральной Африке, Северной Америке, Бразилии, Индии.
Кимберлиты являются одним из коренных источников алмазов. Примерно 3—4 % кимберлитов являются алмазоносными.
Российский университет дружбы народов
Экологический факультет
Кафедра геоэкологии
Лабораторная работа по геохимии №3
Закономерности распределения элементов в магматических горных породах
Вариант №21
Выполнила:
Студентка группы ОС-303
Шаповалова Анастасия
Проверил:
Карпухина Е. В.
Москва, 2015