7. 2. Глинистые породы

Глинистыми называются породы, сложенные более чем на 50 % глинистыми минералами ( каолинитом, монтмориллонитом, гидрослюдой и др.) с размером частиц менее 0.01 мм. Структура пород пелитоморфная, текстура - слоистая, пятнистая, массивная и др. По степени уплотнения глинистые породы подразделяются на:

• глины– легкие несцементированные породы, гигроскопичные (размокаемые в воде), характеризуются такими свойствами как набухаемость, водоупорность, пластичность, огнеупорность и др., которые определяют их широкое промышленное использование (29-7, 30-7, 31-7, 32-7),

• аргиллиты– плотные камнеподобные породы, не размокаемые в воде, гигроскопичные (29-8, 30-8, 31-8, 32-8),

• глинистыесланцы – плотные негигроскопичные породы с микрочешуйчатой структурой и сланцеватой текстурой (29-9, 30-9, 31-9, 32-9).

7. 3. Химико-органогенные породы

Эта группа объединяет три подгруппы пород: химические (хемогенные), органогенные и химико-органогенные.

Хемогенные породы:

• хлоридные– представлены каменными солями (минерал галит) и калийными солями (минерал сильвин),

• сульфатные– представлены гипсом и ангидритом,

• бокситы – руды, сложенные минералами свободного глинозема,

• железистые –руды, сложенные карбонатами, оксидами и гидрооксидами железа,

• марганцевые –руды, сложенные оксидами и гидрооксидами марганца.

Органогенные породы:

• торф, ископаемые угли, горючие сланцы– полезные ископаемые, образованные за счет растительных остатков (29-10, 30-10, 31-10, 32-10).

Химико-органогенные породы:

карбонатные:

• известняки – породы, сложенные кальцитом (29-11, 30-11, 31-11, 32-11),

• доломиты – породы, сложенные доломитом (29-12, 30-12, 31-12, 32-12);

кремнистые:

• яшмы – породы, сложенные кварцем с примесью оксидов Fe и Mn (29-13, 30-13, 31-13, 32-13),

• фтаниты – породы, сложенные кварцем с примесью Сорг (29-14, 30-14, 31-14, 32-14),

• опоки – породы, сложенные кварцем с примесью глины (29-15, 30-15, 31-15, 32-15);

• силициты – светлые неокрашенные кремнистые породы (29-16, 30-16, 31-16,32-16);

фосфатные:

• фосфориты – породы, сложенные апатитом с примесью Сорг (29-17, 30-17, 31-17, 32-17).

Лабораторная работа №8 Метаморфические горные породы

Метаморфизм – это преобразование горных под действием эндогенных факторов (температура, давление, летучие компоненты), вызывающих изменение физико-химических условий в земной коре. Преобразованию подвер­гаются любые уже сложившиеся горные породы: магматические, осадочные и метаморфические. В зависимости от сочетания факторов выделяют три типа метаморфизма: региональный, контактовый и динамический.

8. 1. Породы регионального метаморфизма

Региональный метаморфизм – это преобразование горных пород под действием двух факторов: температуры и давления. Региональный метаморфизм проявляется на обширных площадях, захватывая большие объемы пород. В своей основе он является процессом изохимическим, протекает без изменения общего (валового) химического состава пород, но с изменением их минерального состава. В отдельных случаях, при мономинеральном составе пород (например, известняки), при метаморфизме не происходит изменения минерального состава породы (известняки переходят в мраморы), изменяются лишь структурно-текстурные их особенности.

Региональный метаморфизм проходит в твердых породах без их расплавления в пределах температур от 300 до 900⁰, проходит он постепенно по мере увеличения температуры и давления в земной коре. Выделяют три зоны - три ступени преобразования пород: низшую, среднюю и высшую, каждая из которых отвечает определенным термодинамическим параметрам и характеризуется определенными породами.

Низшая ступень

Эта ступень отвечает температуре 300-500⁰и давлению от 4 до 10 тыс. атм. В этих условиях возникают такие минералы как серицит, хлорит, тремолит, тальк и др., происходит дегидратация гидрооксидов и начальная перекристаллизация карбонатов, аутигенного кремнезема, фосфата. Возникают микрочешуйчатые и зернистые структуры. Типичными для этой ступени метаморфизма породами являются:

• сланцы – серые, темносерые, зеленые породы, состоящие из серицита, хлорита, кварца, талька и других минералов, называемые по преобладающему минералу серицитовыми, хлоритовыми, тальковыми и т.п.; структура пород микрочешуйчатая, текстура сланцевая (33-1, 34-1, 35-1, 36-1). Сланцы черные, содержащие в качестве примеси органическое вещество называются филлитовыми илифиллитами(33-2, 34-2, 35-2, 36-2).

• кристаллические известняки (доломиты) – средне- и крупнозернистые породы, развивающие по пелитоморфным и мелкозернистым карбонатам,

• метапесчаники – плотные, сливные песчаники с ясно выраженными обломками и цементом.

Средняя ступень

Эта ступень соответствует температуре 550-670⁰и давлению от 7 до 10 тыс. атм. В этих условиях возникают такие минералы как биотит, мусковит, ставролит, дистен, гранат, амфибол, пироксен и др. Продолжается перекристаллизация пород, происходит полная дегидратация минералов. Характерны крупночешуйчатая, зернистая и порфиробластовая структуры, полосчатая, сланцевая, очковая и другие текстуры. Типичными для этой ступени метаморфизма являются породы:

• слюдяные сланцы– породы сланцевой текстуры, состоящие из кварца, мусковита, биотита (33-3, 34-3, 35-3, 36-3),

• кристаллические сланцы – породы сланцевой текстуры, содержащие, помимо названных выше минералов, гранат, дистен, ставролит (33-4, 34-4, 35-4, 36-4),

• гнейсы –разнообразные по составу породы, сложенные слойками-полосками существенно однотипных минералов: кварца, полевого шпата, слюды, пироксена и др., образующих полосчатую (гнейсовую) текстуру; называются гнейсы по преобладающим минералам (33-5, 34-5, 35-5, 36-5),

• мраморы – светлые, кристаллические породы, массивные и полосчатые, сложенные, кальцитом, доломитом часто с примесью слюды, кварца и пироксена (33-6, 34-6, 35-6 , 36-6),

• кварциты – плотные, сливные зернистые породы, массивные и полосчатые, сложенные преимущественно кварцем с примесью слюды и полевых шпатов (33-7, 34-7, 35-7, 36-7),

• амфиболиты – темные кристаллические, полосчатые и сланцевые породы, состоящие из амфибола, плагиоклаза и минералов-примесей (33-8, 34-8, 35-8, 36-8).

Высшая ступень

Эта ступень отвечает температуре 670-900⁰и давлению от 7 до 13 тыс. атм. Высокие температуры и давление приводят к образованию наиболее тугоплавких минералов таких как гиперстен, скаполит, пироп, альмандин, оливин и др. Возникает, как правило, равномернозернистая структура, массивная и полосчатая текстуры. Характерными породами третьей ступени метаморфизма являются:

• гнейсы, сложенные пироксеном (гиперстеном), калишпатом, гранатом (альмандином),

• пироксениты (вторичные), состоящие из пироксена,

• гранулиты – светлые мелко- и среднезернистые породы, сложенные кварцем, плагиоклазом, калишпатом, гранатом (пиропом), часто с примесью дистена, силлиманита.