- •Белорусский национальный технический университет
- •Министерство образования республики беларусь
- •Белорусский национальный технический университет
- •Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «геология и разведка месторождений полезных ископаемых»
- •Список использованных сокращений
- •Оглавление
- •Часть 1.Основы геологии…………………………………………………………………………………...........13
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка……………………………………………167
- •Введение
- •Характеристики рекомендуемых методов и технологий обучения
- •Организация самостоятельной работы студентов
- •Диагностика компетенции студента
- •Примерный тематический план курса
- •Часть 1. Основы геологии
- •Объекты изучения, методы и науки геологического цикла
- •1.2. Общие сведения о Земле
- •1.2.1. Строение Земли
- •1.2.2. Внутренние геосферы
- •1.2.2.1.Методы изучения внутреннего строения и состава Земли
- •1.2.2.2. Сейсмическая модель Земли
- •1.2.2.3.Вещественный состав мантии и ядра Земли
- •1.3. Физические поля и геофизическая характеристика Земли
- •1.3.1.Распределение массы между внутренними геосферами.
- •1.3.2.Тепловое поле Земли. Источники тепловой энергии.
- •1.3.3.Магнетизм Земли
- •1.3.4.Гравитационное поле Земли
- •1.4. Земная кора
- •1.4.1. Строение земной коры
- •1.4.2. Химический состав земной коры
- •1.5. Минералы
- •1.5.1. Общая характеристика минералов
- •1.5.2. Кристаллографические свойства минералов
- •1.5.2.1.Факторы определяющие строение кристаллических структур.
- •1.5.3.Изучение форм природных выделений минералов.
- •1.5.4.Физические и химические свойства минералов.
- •1.5.5 Классификации минералов.
- •Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения
- •1.5.5.1.Характеристика минералов по классам
- •1.5.5.2.Методика определения главных породообразующих и рудных минералов.
- •1.6. Горные породы
- •1.6.1.Основные понятия и определения.
- •1.6.2.Возраст горных пород
- •1.6.2.1.Относительная геохронология
- •1.6.2.2.Абсолютная геохронология
- •1.6.2.3.Периодизация геологической истории. Стратиграфическая и геохронологическая шкалы
- •1.6.3.Формы залегания горных пород
- •1.6.3.1.Слой и слоистость
- •1.6.3.2.Первичное и нарушенное залегание слоёв
- •1.6.3.3.Тектоносфера и тектонические дислокации
- •1.6.3.4.Пликативные дислокации горных пород
- •1.6.3.5.Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)
- •1.6.3.6.Причины выхода на поверхность коренных пород
- •1.6.3.7.Элементы залегания горных пород и их измерение
- •1.6.3.8. Графическое моделирование участков земной коры
- •1.7. Магматизм. Магматические горные породы
- •1.7.1.Общее представление об эффузивном и интрузивном магматизме
- •1.7.2.Магматические горные породы
- •Лабораторная работа 1.7.2.1.«Изучение и описание отличительных признаков интрузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.2.«Изучение и описание отличительных признаков эффузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.3.«Разделение магматических горных пород на группы по содерержанию оксида кремния».
- •1.7.2.4. Лабораторная работа. «Макроскопическое определение магматических пород».
- •1.8. Метаморфизм. Метаморфические горные породы
- •1.8.1. Факторы метаморфизма
- •1.8.2.Метаморфические реакции
- •1.8.3. Классы метаморфизма
- •1.8.4.Фации метаморфизма
- •1.8.5.Метасоматоз. Метасоматические горные породы
- •1.8.5.1.Систематика метасоматических горных пород
- •1.8.6.Мигматиты и мигматитообразование
- •1.8.7.1. Лабораторная работа «Изучение состава и структурно – текстурных особенностей метаморфических пород»
- •1.8.7.2. Лабораторная работа «Изучение метаморфических горных пород в зависимости от условия их происхождения».
- •1.8.7.3. Лабораторная работа «Описание и определение метаморфических горных пород»
- •1.9. Экзогенные геологические процессы
- •1.9.1.Гипергенез
- •1.9.1.1.Процессы выветривания
- •1.9.1.2.Коры выветривания.
- •1.9.2. Процессы денудации и денудационные агенты
- •1.9.3.Аккумулятивные процессы
- •1.9.4.Процессы диагенеза
- •1.9.5.Осадочные горные породы
- •1.9.5.1. Диагностические признаки осадочных горных пород.
- •1.9.5.2.Лабораторная работа. «Изучение обломочных горных пород и их классификация».
- •1.9.5.3.Лабораторная работа. «Описание и определение органогенных и хемогенных горных пород».
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка
- •2.1. Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых
- •2.1.1.Основные понятия и определения
- •2.1.2.Морфология и условия залегания тел полезных ископаемых
- •2.1.3.Вещественный состав полезных ископаемых
- •2.1.4. Геологические условия образования месторождений полезных ископаемых
- •2.1.4.1.Генетическая классификация месторождений
- •2.1.4.2.Связь месторождений с основными структурными элементами земной коры
- •2.1.4.3.Геологические и физико-химические факторы, определяющие условия образования и размещения месторождений
- •2.2.Система геологического изучения недр.
- •2.3.Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых
- •2.4. Геологическая съемка и поиски
- •2.5. Методология разведки месторождений полезных ископаемых
- •2.5.1.Задачи разведки
- •2.5.2.Принципы разведки
- •2.5.3. Основные задачи стадий разведки
- •2.5.4. Методы разведки
- •2.5.5. Технические средства разведки
- •2.5.6. Системы разведки
- •2.5.7. Расположение разведочных выработок
- •2.6. Геолого-промышленная оценка месторождения
- •2.6.1. Задачи оценки
- •2.6.2.Понятие о кондициях
- •2.6.3.Подготовленнсть меторождения для промышленного освоения
- •2.6.4. Опробывание
- •2.6.5. Оконтуривание тел полезных ископаемых
- •2.6.6. Подсчет запасов
- •2.7. Геологическая документация
- •2.8.Учебная практика
- •2.8.1. Разведка (учебная) торфяного месторождения
- •2.8.1.1.Методика проведенияполевых работ
- •2.8.1.2.Камеральные работы
- •2.8.1.3. Построение плана торфяного месторождения
- •2.8.2.Изучение месторождения песка
- •2.8.2.1. Полевые работы
- •2.8.2.2. Примеры описания обнажений
- •2.8.2.3.Определение образцов и графические работы
- •Использованная литература
- •Список используемой литературы
Лабораторная работа 1.7.2.3.«Разделение магматических горных пород на группы по содерержанию оксида кремния».
На оглавление
Магматических пород насчитывается более 1000, но лишь немногие из них распространены в земной коре достаточно широко. Для интрузивных пород характерны различные формы полнокристаллических структур, эффузивные, как правило, обладают неполнокристаллическими структурами (табл. 1.9).
За основу большинства классификаций принято содержание оксида кремния (SiO2), которое и служит критерием для подразделения пород на группы (табл. 1.10).
При макроскопической диагностике магматических пород после определения их структурных и текстурных характеристик изучается минералогический состав, который позволяет оценить содержание в породе оксида кремния.
Основные и ультраосновные породы обычно не содержат кварца(SiO2). Цветное число основных пород достаточно велико, им свойственна окраска с преобладанием темно-серых тонов (лабрадор – полевой шпат основных пород – имеет темно-серый цвет, а ультраосновные породы обычно окрашены в цвета, близкие к черным или темно-зеленым).
У средних пород преобладает серая окраска, кварца мало или нет совсем. Средние породы распознаются по большому количеству калиевого полевого шпата.
Таблица 1.9
Структуры магматических горных пород
|
Структура |
Породы | ||||
|
Полно-кристал- лическая |
Равномерно зернистая |
Крупно-зернистая |
более 5 мм |
Интрузивные породы (глубинные, абиссальные) | |
|
Средне-зернистая |
5–3 мм | ||||
|
Мелко-зернистая |
3–1 мм | ||||
|
Афанитовая (скрытокристаллическая) |
менее 1 мм | ||||
|
Неравномерно зернистая |
Порфировидная |
Гипабиссальные (полуглубинные) | |||
|
Пегматитовая | |||||
|
Неполнокристаллическая
|
Эффузивные, главным образом палеотипные | ||||
|
Стекловатая |
Эффузивные | ||||
Кислые породы светлоцветные, с большим количеством кварца. По мере увеличения кислотности пород содержания окислов железа и магния закономерно убывают.
Ультраосновные породы сложены только оливинами и пироксенами; в основных к ним присоединяется кальциевый плагиоклаз. К средним породам относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железомагнезиальных минералов. В кислых породах уменьшается содержание магнезиально-железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и кварц. В ультракислых породах доля кварца значительно возрастает.
Таблица 1.10
Группы магматических горных пород
|
Группа пород |
Содержание SiO2 |
Название пород |
|
Ультраосновные |
SiO2< 40 % |
Дунит, перидотит, пироксенит |
|
Основные |
SiO240–52 % |
Габбро, лабрадорит, базальт, диабаз |
|
Средние |
SiO2 52–67 % |
Сиенит, диорит, трахит, андезит, полево-шпатовый порфир, порфирит |
|
Кислые |
SiO2 67–75 % |
Гранит, липарит, кварцевый порфир |
|
Ультракислые |
SiO2 > 75 % |
Пегматит |
Кислые породы.
Кислые интрузивные пароды нормального рада представлены гранитами. К этому основному названию обычно добавляется определение, которое дают по преобладающему темноцветному минералу – биотитовые, роговообманковые, и др. граниты. Разновидностью биотитовых или биотит -роговообманковых гранитов являются рапакиви, в которых калиево-натриевый полевой шпат образует крупные округлые фенокристаллы (овоиды), окруженные оболочкой зеленого олигоклаза. Разновидности пироксеновых гранитов представляют собой чарнокиты -гиперстен-биотитовые граниты. С гранитами тесно связаны гранодиориты, содержащие по сравнению с гранитами меньше кварца и значительно меньше калиевого полевого шпата. Граниты и гранодиориты, а иногда и диориты объединяют в группу гранитоидов.
К эффузивным породам кислого состава относятся липариты и их палеотипные разновидности – кварцевые порфиры. Структура этих пород, как правило, порфировая, вкрапленники представлены кварцем (присутствует постоянно), калиевым полевым шпатом и кислым плагиоклазом. В основной масce нередко отмечается стекло. Визуальное определение степени вторичных изменений кислых эффузивов затруднено, поэтому в первом приближении можно (учитывая редкость липаритов) все кислые излившиеся породы относить к кварцевым порфирам. Стекла кислого состава – обсидианы похожи на обычное стекло, окрашенное в различные, часто очень темные (до черного) цвета. К стеклам относятся также пехштейн, имеющий жирный смоляной блеск, и пемза – легкая, очень пористая порода.
Средние породы.
Средние интрузивные породы нормального ряда – диориты в "чистом" виде встречаются редко. От гранитов отличаются отсутствием или низким (<5 %) содержанием калиевого полевого шпата и большим (до 20) цветным числом. Кварцевые диориты, содержащие более 5 % кварца, представляют собой породы, переходные от диоритов к гранодиоритам. Средние эффузивные породы нормального ряда - андезиты и андезитовые порфириты – имеют порфировую структуру, вкрапленники в виде зерен плагиоклаза и темноцветных минералов; косвенным признаком для отнесений породы к андезитовым порфиритам может служить зеленый оттенок основной массы. Средние интрузивные породы щелочного рада - сиениты - содержат большое количество калиевого полевого шпата и, в отличие от гранитов, практически лишены кварца. Средние эффузивные породы щелочного рада -трахиты и ортофиры имеют порфировую или афировую структуру и почти целиком состоят из калиевого полевого шпата.
Щелочные породы.
Щелочные интрузивные породы - нефелиновые сиениты - внешне похожи на средние, но содержат нефелин. Нефелин можно легко спутать с кварцем, поэтому следует помнить, что кварц и нефелин в породах никогда не встречаются вместе.
Основные породы.
К основным интрузивным породам относится габбро – темноокрашенные крупнокристаллические породы, в состав которых входит плагиоклаз. Разновидностью основных интрузивных пород является лабрадорит, состоящий из темно-серых кристаллов лабрадора, которые при определенных поворотах к свету начинают иризировать – светиться синим цветом.
Эффузивные породы основного состава распространены в земной коре очень широко. Базальты – породы с четко выраженной порфировой структурой, более темные, чем андезиты; вкрапленники базальтов на почти черном фоне основной массы выделяются очень резко, будучи представлены плагиоклазом и темноцветными минералами. Палеотипные разновидности базальтов, также как и андезитов, отличаются зеленым оттенком. Если в таких пародах есть вкрапленники, то это будут базальтовые порфириты; аналогичные породы без вкрапленников с очень мелкозернистым, скрытокристаллическим строением именуются диабазами.
Ультраосновные породы (гипербазиты).
Эти породы практически не содержат полевых шпатов и состоят почти нацело из пироксенов, оливина и магнетита. Представители этих пород следующие: дуниты - массивные темно-зеленые породы, состоящие из оливина; перидотиты - более темные породы, где наряду с оливином встречаются пироксен; пироксениты - темно-серые, почти черные, мелкозернистые тяжелые породы, состоящие главным образом из пироксена. Разновидностью перидотитов по составу являются кимберлиты (в трубках взрыва).