Минералогия ответы

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Первые вопросы

№1 Развитие использования минералов в деятельности человека

Минералы сыграли важнейшую роль в развитии человека и создании цивилизаций. В каменном веке люди пользовались кремниевыми орудиями труда. Около 10 000 лет назад человек освоил способ получения меди из руды, а с изобретением бронзы (сплава меди и олова) начался новый век - бронзовый. С начала железного века, 3300 лет назад, человек осваивал все новые и новые способы использования полезных ископаемых, добытых из земной коры. Современная промышленность по-прежнему зависит от минеральных ресурсов Земли. Ученые насчитывают около 3000 видов минералов, но только 100 из них достаточно широко распространены. Минералы относятся к неорганическому (неживому) миру. Чаще всего они являются твердыми веществами. Исключение составляет ртуть.

№2 История развития знания о минералах. Основные этапы.

Минералогия – одна из самых древних наук геологического цикла. Возникла 2000 – 3000 лет назад. Развитие металлурги и горного дела обусловлено появлением научной минералогии.

Периодизация развития минералогии:

1)Камневедческий (от древних времен до конца 7в) предыстория минералогии, зачатки эмпирического минералогического знания в систем системе натур философии, концентрация на практическом использовании минералов и некоторых их свойствах;

2)Горно - промысловый (8в – 16в) зарождение науки минералогии в связи с запросами горного дела, алхимии, медицины, ювелирного искусства, знание минералов и их свойств, их диагностики и разработки. Появились некоторые книги обобщения;

3)Физико - морфологический (с 16 – 18) становление научной минералогии, широкое введение количественной оценки в методы исследования установленные первых фундаментальное законов минералогии и накопление знания о минералах;

4)Химико - гносеологический (с 1620г ххв) формирование точной описательной минералогии на основе исследований химического состава минералов. Разработка классификация функции минералов, создание основ генетической минералогии;

5)Кристаллохимический период – (20 – 60 гг) исследование кристаллической структуры минералов кристаллической структуры минералов, перестройка всей системы минералогического знания на кристаллической минералогии;

6)Современный структурный генетический – (с 60 - хх) развитие минералогии на основе выставочного подхода к минералам.

№3 Место минералогии среди геологических наук

№4 Конституция минералов и их свойства

Термин конституция минералов предложен Д.П.Григорьевым для обозначения тесной связи между их химическим составом и кристаллической структурой. В рамках этого понятия, выражающего комплексный подход к изучению и описанию минералов, их состав и структура рассматриваются в неразрывном единстве; соответствующие изменения конституции минералов служат проявлением их тихюморфизма.

№5 Кристаллохимические формулы минералов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

№6 Значение и типы изоморфных замещений у минералов

Изоморфизмом в кристаллохимии называют два несколько разных явления:

1)Изоструктурными называются вещества с одинаковой кристаллической

структурой.

2)Изоморфными — те изоструктурные вещества, которые состоят из химически схожих компонентов. Это близость структуры и формы кристаллов различного (но родственного) химического состава. В этом смысле изоструктурными можно назвать NaCl, MgO и FeN, а изоморфными MgO и FeO. С другой стороны, термином «изоморфизм» обозначается явление взаимозамещения атомов и иных структурных единиц в кристаллических фазах переменного состава. Такие вещества также называют изоморфными смесями или твердыми растворами. В этом смысле понятие изоморфизма употребляется гораздо чаще.

Растворы замещения — один из наиболее распространенных типов соединений переменного состава. Такие соединения имеют фазовые диаграммы следующего вида.

Изоморфизм с заполнением пространства происходит, когда кроме замещающегося атома в позицию входят дополнительные атомы, располагающиеся в дополнительных позициях решетки.

Растворы внедрения (твердые растворы второго рода) это растворы, в которых атомы примеси не замещают атомы минерала хозяина, а располагаются в промежутках между ними. Растворяющиеся атомы входят в промежутки между атомами матрицы, статистически заселяя новую не занятую ранее позицию.

№7 Полиморфизм и политипия у минералов

В природе одно и тоже по составу вещество может иметь различную структуры и кристаллизуется в различных видах симметрии. Получило название полиморфизм. Примеры куб пирит и ромбический марказит Fe S2, Алмаз и графит. Несмотря на одинаковой химический состав, свойства этих минералов значительно отличается, оно обусловлено полной перестройкой структуры.

Также наблюдается явления сдвигов или поворотов отдельных структурных элементов (цепочек, слоев) относительно друг друга. При полном сохранений структуры внутри этих элементов – политипия. Примеры серпентин (хризотил).

№8 Метамиктность у минералов

Некоторые минералы, содержащие р/a элементы с течением времени могут приобретать свойства аморфных тел. Сохранения первоначальную внешностью форму кристаллов и первоначальный состав, они превращаться в стеклоподобные изотропные образования с раковистым изломом. Об изначальной кристаллической структуре свидетельствуют «островки» в аморфном веществе с кристаллической структурой. Такие минералы называться метамиктными

№9 Морфология минеральных индивидов и агрегатов

Единичные кристаллы, зёрна и другие минеральные тела, отделённые друг от друга физическими поверхностями раздела, относятся к минеральным индивидам. Сростки минеральных индивидов образуют минеральный агрегат.

Индивид минеральный исходное понятие минералогии, означающее зерна и идиоморфные кристаллы, в виде которых в природе представлены минеральные виды; индивиды могут быть зернами — "монокристаллами" или сферокристаллами, из которых строятся простые минеральные агрегаты.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Агрегат минеральный — исходное понятие минералогии. На уровне организации вещества, следующем за понятием индивида, агрегат — это скопление индивидов, не обладающее при идеальном развитии чёткими признаками симметричных фигур.

№10 Основные методы определения структуры и химического состава минералов №11 Диагностические макроскопические свойства минералов, их объясние №12 Развитие систематизации минералов, современная классификация

Общепринятая в настоящее время кристаллохимическая классификация минералов подразделяет все минералы на классы следующим образом:

I. Раздел Самородные элементы и интерметаллические соединения II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

1.класс Сульфиды и им подобные соединения

2.класс Сульфосоли

III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды)

1.класс Фториды

2.класс Хлориды, бромиды и иодиды IV. Раздел Окислы (оксиды)

1.класс Простые и сложные окислы

2.класс Гидроокислы или окислы, содержащие гидроксил V. Раздел Кислородные соли (оксисоли)

1.класс Нитраты

2.класс Карбонаты

3.класс Сульфаты

4.класс Хроматы

5.Класс Вольфраматы и молибдаты

6.Класс Фосфаты, арсенаты и ванадаты

7.Класс Бораты

8.Класс Силикаты

А. Островные силикаты. Б. Цепочечные силикаты. В. Ленточные силикаты. Г. Слоистые силикаты. Д. Каркасные силикаты.

№13 Классификация силикатов

1.Островные силикаты, т.е. силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO4]4-

иизолированными группами тетраэдров: а) силикаты с изолированными кремнекислородными тетраэдрами. Их радикал [SiO4]4-, т.к. каждый их четырёх кислородов имеет одну валентность. Между собой эти тетраэдры непосредственно не связаны, связь происходит через катионы; б) Островные силикаты с добавочными анионами О2-, ОН1-, F1- и др. в) Силикаты со сдвоенными тетраэдрами. Отличаются обособленными парами кремнекислородных тетраэдров [Si2O7]6-. Один из атомов кислорода у них общий, остальные связаны с катионами. г) Кольцевые силикаты. Характеризуются обособлением трёх, четырёх или шести групп кремнекислородных тетраэдров, образующих кроме простых колец, также и "двухэтажные". Радикалы их

[Si3O9]6-, [Si4O12]8-, [Si6O18]2-, [Si12O30]18-. Представители: оливины, гранаты,

циркон, титанит, топаз, дистен, андалузит, ставролит, везувиан, каламин, эпидот,цоизит, ортит, родонит, берилл, кордиерит, турмалин и др.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2.Цепочечные силикаты, силикаты с непрерывными цепочками из кремнекислородных тетраэдров. Тетраэдры сочленяются в виде непрорывных обособленных цепочек. Их радикалы [Si2O6]4- и [Si3O9]6-. Представители: пироксены ромбические (энстатит, гиперстен) и моноклинные (диопсид, салит, геденбергит, авгит, эгирин, сподумен, волластонит, силлиманит).

3.Поясные (Ленточные) силикаты, это силикаты с непрерывными обособленными лентами или поясами из кремнекислородных тетраэдров. Они имеют вид сдвоенных, не связанных друг с другом цепочек, лент или поясов. Радикал структуры [Si4O11]6-. Представители: тремолит, актинолит,жадеит, роговая обманка.

4.Листовые силикаты, это силикаты с непрерывными слоями кремнекислородных тетраэдров. Радикал структуры [Si2O5]2-. Слои кремнекислородных тетраэдров обособлены друг от друга и связаны катионами. Представители: тальк, серпентин, хризотил-асбест, ревдинскит, полыгорскит, слюды (мусковит,флогопит, биотит), гидрослюды (вермикулит, глауконит), хлориты (пеннит, клинохлор и др), минералы глин (каолинит, хризоколла, гарниерит и др.), мурманит.

5.Силикаты с непрерывними трёхмерными каркасами, или каркасные силикаты. В этом случае все атомы кислорода общие. Такой каркас нейтрален. Радикал [SiO2]0. Именно такой каркас отвечает структуре кварца. Разнообразие каркасных силикатов объясняется тем, что в них присутствуют аллюмокислородные тетраэдры. Замена четырёхвалентного кремния на трехвалентный алюминий вызывает появление одной свободной валентности, что в свою очередь влечет за собой вхождение других катионов (например калия и натрия).

№14 Классификация кислородных соединений

Соли кислородных кислот. В этот класс минералов входят соли различных кислородных кислот, главными из которых являются угольная (карбонаты), серная (сульфаты), фосфорная (фосфаты) и кремневая (силикаты), выделяемые в виде отдельных подклассов.

Карбонаты. Эти минералы очень широко распространены в верхней части литосферы и среднее их содержание в земной коре составляет 1,5 мас.%. В структуре карбонатов анионные группы [CO3]2- в форме плоских треугольников изолированы друг от друга катионами или дополнительными анионами. Обычно карбонаты подразделяются на безводные и водные. К безводным карбонатам относятся такие породообразующие минералы как кальцит - CaCO3, магнезит - MgCO3, доломит - CaMg(CO3)2, сидерит - FeCO3, основные карбонаты меди: малахит - Cu2(CO3)(OH)2 и азурит - Cu3(CO3)2(OH)2 ,

вкоторых вхождение гидроксил-иона (ОН)- компенсирует избыточный заряд катионов; к водным - сода - Na2[CO3].10H2O. Цвет зависит от вхождения в структуру ионовхромофоров. Медные карбонаты зеленые или синие; урановые - желтые; карбонаты, содержащие железо или редкоземельные элементы, окрашены в коричневатые цвета, но большинство карбонатов белые или бесцветные. Твердость 3-5. Большинство карбонатов относительно хорошо растворяются в воде некоторые из них интенсивно вскипают соляной кислоте. Из оптических свойств для карбонатов характерно весьма высокое двулучепреломление - следствие наличия в структуре этих минералов плоских групп [CO3]2-. Происхождение некоторых карбонатов, например, кальцита в известняках, связано с жизнедеятельностью организмов. Гидротермальные карбонаты распространены

вжилах, контактово-метасоматических зонах, в отложениях минеральных источников, в

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

миндалинах вулканических пород. Многие карбонаты имеют практическое значение как руды на железо, цинк, свинец и медь.

Сульфаты, хроматы, молибдаты и вольфраматы. Сульфаты - минералы,

представляющие собой соли серной кислоты (H2SO4), могут образовываться в природе лишь в условиях повышенной концентрации кислорода, и при относительно низких температурах. Такие условия в земной коре создаются вблизи поверхности, где и встречается основная масса сульфатов. В природе известно около 300 минералов, относящихся к этому классу соединений, но по массе они составляют менее 0,1 % веса земной коры. Часто встречаются сульфаты с добавочными анионами (OH-, Cl-, CO32-, PO43- и др.). Небольшая твердость (меньше 3,5). Наиболее часто в природе встречаются следующие сульфаты: гипс - CaSO4.2H2O, ангидрит - CaSO4, барит - BaSO4, целестин - SrSO4, англезит - PbSO4, тенардит - Na2SO4, мирабилит - Na2SO4.10H2O, алунит -

KAl3(SO4)2(OH)6 и ярозит - KFe3(SO4)2(OH)6.

Хроматы - представители солей ортохромовой кислоты (H2CrO4) - очень редки. Они встречаются в зонах окисления некоторых полиметаллических месторождений. Именно в хромате из этого месторождения - крокоит - PbCrO4

Молибдаты - соли молибденовой кислоты (H2MoO4) - являются гипергенными минералами, образующимися в зонах железных шляп рудных месторождений в результате окисления молибденита (MoS2). Наиболее распространенные молибдаты (Вульфенит - PbMoO4).

Вольфраматы - соли вольфрамовой кислоты (H2WO4) в природе немногочислены. Однако в рассматриваемый подкласс входят два промышленно важных рудных минерала - вольфрамит - (Fe,Mn)WO4 и шеелит - CaWO4, имеющих глубинное происхождение.

Фосфаты, арсенаты и ванадаты. Распространенность этих минералов в земной коре относительно невелика и составляет около 0,7 % по массе. Все фосфаты, арсенаты и ванадаты подразделяются на безводные и водные. Представители группы имеют в большинстве случаев гипергенное происхождение - образуются в близповерхностных условиях в результате разложения органических остатков (фосфаты), окисления мышьяковых соединений (арсенаты) и за счет рассеянного в осадочных породах ванадия (ванадаты). Некоторые фосфаты образуются магматическим путем. Наибольшее распространение и значение получили фосфаты, а среди последних - апатит.

№15 Классификация оксидов

Окси́д (о́кисел, о́кись) — соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Не считая фтора, кислород — самый электроотрицательный химический элемент, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.

Оксиды — весьма распространенный тип соединений, содержащихся в земной коре и во вселенной вообще. Окислами называется класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом.

Классификация

В зависимости от химических свойств различают: Солеобразующие оксиды:

основные оксиды (например, оксид натрия Na2O, оксид меди(II) CuO);

кислотные оксиды (например, оксид серы(VI) SO3, оксид азота(IV) NO2);

амфотерные оксиды (например, оксид цинка ZnO, оксид алюминия Аl2О3); Несолеобразующие оксиды (например, оксид углерода(II) СО, оксид азота(I) N2O, оксид азота(II) NO).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

№16 Генетическая минералогия

№17 Понятие «минерал», задачи минералогии

Минералогия - (от минерал и ...логия), наука о минералах, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения (структуры), условиях образования, нахождения и изменения в природе. Возникла в древности, связана с развитием горного дела. Как самостоятельная наука минералогия оформилась в эпоху Возрождения. Термин "минералогия" введен в 1636 итальянским ученым Б. Цезием (Цезиусом). Начало нового этапа развития минералогии связано с именами Р. Ж. Гаюи, А. Вернера, М. В. Ломоносова, В. М. Севергина, Й. Берцелиуса и др. От минералогии отделились кристаллография (18 в.) и петрография (19 в.), в нач. 20 в. - учение о полезных ископаемых, геохимия, кристаллохимия. Основы современной минералогии заложены В. И. Вернадским, У. Брэггом, В. Гольдшмидтом, А. Е. Ферсманом и др. Различают описательную, генетическую, прикладную и ряд др. отраслей минералогии.

№18 Основные структурные мотивы минералов №19 Типы структур у минералов №20 Связь свойств минералов с их конституцией

Вторые Вопросы

№1 Процессы минералообразования, их типы

Современные представления о генезисе минералов.

Главные генетические типы минералообразующих процессов - эндогенные (в том числе метаморфические) и экзогенные.

Минеральные ассоциации пегматитов. Гидротермальные минеральные ассоциации. Контактово-метасоматические процессы Минеральные ассоциации альбититов и грейзенов. Минеральные ассоциации гипергенных процессов.

Минеральные ассоциации метаморфических образований.

№2 Эндогенные процессы

Эндогенные процессы, геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах твёрдой Земли. К Э. п. относятся тектонические движения земной коры, магматизм, метаморфизм горных пород, сейсмическая активность. Главными источниками энергии Э. п. являются тепло и перераспределение материала в недрах Земли по плотности (гравитационная дифференциация).

Глубинное тепло Земли имеет преимущественно радиоактивное происхождение. Непрерывная генерация тепла в недрах Земли ведёт к образованию потока его к поверхности. На некоторых глубинах в недрах Земли при благоприятном сочетании вещественного состава, температуры и давления могут возникать очаги и слои частичного плавления. Таким слоем в верхней мантии является астеносфера — основной источник образования магмы; в ней могут возникать конвекционные токи, которые служат

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

предположительной причиной вертикального и ыв45 оггоризонтального движений литосферы. В зонах вулканических поясов островных дуг и окраин континентов основные очаги магм связаны со сверхглубинными наклонными разломами (зоны Заварицкого — Беньофа), уходящими под них со стороны океана (приблизительно до глубины 700 км). Под влиянием теплового потока или непосредственно тепла, приносимого поднимающейся глубинной магмой, возникают так называемые коровые очаги магмы в самой земной коре; достигая приповерхностных частей коры, магма внедряется в них в виде различных по форме интрузивов или изливается на поверхность, образуя вулканы.

Гравитационная дифференциация вела к расслоению Земли на геосферы разной плотности. На поверхности Земли она проявляется также в форме тектонических движений, которые, в свою очередь, ведут к тектоническим деформациям пород земной коры и верхней мантии; накопление и последующая разрядка тектонических напряжений вдоль активных разломов приводят к землетрясениям.

Оба вида глубинных процессов тесно связаны: радиоактивное тепло, понижая вязкость материала, способствует его дифференциации, а последняя ускоряет вынос тепла к поверхности. Предполагается, что сочетание этих процессов ведёт к неравномерности во времени выноса тепла и лёгкого вещества к поверхности, что, в свою очередь, может объяснить наличие в истории земной коры тектоно-магматических циклов. Пространственные неравномерности тех же глубинных процессов привлекаются к объяснению разделения земной коры на более или менее геологически активные области, например на геосинклинали и платформы. С Э. п. связано формирование рельефа Земли и образование многих важнейших полезных ископаемых.

№3 Условия образования и типичные минералы магматических процессов

Магматические процессы. Прежде, чем рассматривать собственно магматические процессы минералообразования, дадим определения что такое магма и лава.

Магмой называется сложный по составу расплав, содержащий многие химические элементы и их соединения, образующийся в глубинных частях Земли или других планет. Особую роль в магме играют кремнекислородные соединения и поэтому магму часто называют силикатным расплавом, главными составляющими которого являются оксиды кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия и калия. Остальные элементы присутствуют в магме в существенно меньших количествах. Кроме того в магме растворены газообразные и летучие вещества (вода, углекислота, углеводороды, сернистые соединения и др.), принимающие активное участие в процессах образования минералов. Минералы, образующиеся при застывании магмы представляют собой соединения, состоящие из тех химических элементов, которые в ней содержались. При застывании магмы в глубинных частях планет возникают интрузивные или плутонические породы.При движении отдельных блоков земной коры или кор других планет магма выжимается по трещинам или ослабленным зонам на поверхность. При этом магма оказывается в областях меньшего давления, где происходит потеря магмой большей части летучих соединений, растворенных в ней. Магма превращается в лаву. При застывании последней возникают эффузивные или вулканические породы. Обе группы магматических пород получили название изверженных, т.е. образовавшихся из расплавов. Огромные массы изверженных горных пород формировались практически на всех этапах геологического развития планет земной группы и некоторых спутников планет-гигантов. Эффузивные породы при быстром остывании на поверхности планеты раскристаллизовывались не полностью и поэтому в своем составе содержат вулканическое стекло и округлые пустоты, свидетельствующие об обильном выделении растворенных в магме (лаве) газообразных продуктов. Главным признаком всех интрузивных пород является их относительно крупная зернистость и отсутствие

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

аморфного стекла, что свидетельствует о медленной кристаллизации магмы на больших глубинах.

Возникновение магм обычно связывается с внутренней тепловой энергией планеты - радиоактивным распадом некоторых химических элементов и движением отдельных блоков коры планет относительно друг друга. Эти явления приводят к локальному нагреву и плавлению окружающих пород. При движении к поверхности планет магмы различного состава могут смешиваться между собой и растворять захваченные по пути следования обломки других горных пород. Таким образом возникают магмы различного типа, кристаллизация которых объясняет наблюдаемое разнообразие изверженных горных пород.

В зависимости от содержания SiO2 магмы и, соответственно, магматические или изверженные горные породы подразделяются на ультраосновные, основные, средние и кислые. Первые содержат менее 45% кремнезема, последние - более 65%. Подобные вариации наблюдаются и для других химических элементов. Наиболее распространенным типами пород на Земле являются граниты и базальты.

Последовательность кристаллизации минералов из магмы при охлаждении последней зависит как от ее исходного состава, так и от условий кристаллизации. При движении магмы от области ее генерации к поверхности сульфидные комплексы могут отщепляться от нее и кристаллизоваться независимо от других составляющих силикатных расплавов. Таким путем формировались руды медно-никелевых ликвационных месторождений. От магмы могут отщепляться также некоторые минералы, принадлежащие классу оксидов, образуя, например, хромитовые залежи, часто содержащие элементы платиновой группы. Помимо образования сульфидных и окисных минералов на ранних стадиях кристаллизации магмы выделяется также островной силикат оливин - (Mg,Fe)2SiO4, являющийся одним из главных породообразующих минералов в ультраосновных и основных изверженных породах.

темноцветные светлоокрашенные Оливин (Mg,Fe)2SiO4 Анортит CaAl2Si2O8 Пироксен Ca(Mg,Fe)Si2O6

Амфибол Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2

Биотит K(Mg,Fe)2[AlSi3O10](OH)2

Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH)2 Ортоклаз KAlSi3O8 Альбит NaAlSi3O8

Кварц SiO2

Таким образом, в процессе кристаллизации магмы увеличение ее кремнекислотности при одновременном возрастании роли летучих, приводит к образованию на поздних стадиях все более кислых пород.

Некоторые типы магматических пород залегают в форме жил или прожиклов. Они образуются в результате заполнения трещин различными минеральными веществами. В трещины из глубинных частей земной коры могли проникать остаточные расплавы, разнообразные пары и газы (флюиды) или горячие водные растворы.

В соответствии с этим жилы по типу источника вещества их слагающих подразделяются на пегматитовые, образовавшиеся в результате собственно магматического процесса на одной из заключительных стадий его протекания, пневматолитовые, в образовании которых приняли участие флюиды, входившие в состав магмы, и гидротермальные, сформированные из горячих водных растворов, поступавших из глубинных частей земной коры.

№4 Условия образования и типичные минералы пегматитовых процессов

Пегматитовые процессы. В конце основной стадии магматической кристаллизации остаточный расплав заметно обогащается кремнеземом, глиноземом, щелочами и

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

летучими компонентами. Наряду с этим он также концентрирует в себе значительные количества редких и рассеянных элементов (Li, Be, B, F, Rb, Cs, р.з.э., Mo, Zr, Hf, Ta, Nb, Th, U и др.), размеры ионных радиусов которых не позволили им войти в структуры обычных породообразующих минералов. Обилие легколетучих компонентов (главным образом Н2О) обуславливает низкую вязкость остаточного расплава, из-за чего последний может легко проникать в трещины и полости вмещающих его пород. Дальнейшая кристаллизация такого расплава приводит к образованию пегматитовых жил. Пегматиты обычно образуются в ассоциации с кислыми (граниты) или щелочными (нефелиновые сиениты) породами. По своему минеральному составу пегматиты близки к материнским породам - главная их масса состоит из тех же породообразующих минералов, однако число и распространенность второстепенных минералов в пегматитах в некоторых случаях существенно больше, чем в материнских породах. Так, например, в гранитных пегматитах кроме породообразующих минералов (полевые шпаты, кварц, слюды) иногда наблюдаются фтор- и борсодержащие соединения

(топаз - Al2[SiO4](F,OH)2, турмалин - Na(Mg,Fe)3Al6[Si6O18] (BO3)3(OH)4), минералы бериллия (берилл - Be3Al2Si6O18), лития (литиевые пироксены и слюды), редкоземельных элементов, ниобия, тантала и др. Большинство пегматитов обладает крупнозернистой структурой; отдельные минералы в них иногда достигают гигантских размеров. Во многих пегматитовых жилах наблюдается зональное строение, выраженное в закономерном распределении минералов. Пегматитовые минеральные ассоциации:

шерл, альбит аквамарин, кварц, мусковит, спессартин топаз, альбит, кварц топаз, полевой шпат турмалин, лепидолит.

В некоторых случаях пегматитовый расплав-раствор может проникать по трещинам в контрастные по составу вмещающие интрузив породы. При этом в результате взаимодействия вмещающих пород с остаточным расплав-раствором состав последнего может измениться и стать существенно отличным от состава пегматитов, залегающих в материнских породах. Такие пегматиты по классификации академика А.Е. Ферсмана относятся к пегматитам линии скрещения, в отличие от рассмотренных выше пегматитов чистой линии. Важно подчеркнуть, что все пегматиты образуются в конце собственно магматического процесса и занимают как бы промежуточное положение между глубинными магматическими породами и постмагматическими пневматолитогидротермальными образованиями.

№5 Условия образования и типичные минералы пневматолито-гидротермальных процессов

Пневматолито-гидротермальные процессы. Явление пневматолиза (от греческого "пневма" - газ) протекает в тех случаях, когда вследствие перепада давлений происходит вскипание остаточного расплав-раствора и вся жидкость переходит в газообразную фазу, вступая при этом в реакцию с ранее выделившимися твердыми минералами.

Если отщепление летучих, в том числе и паров воды, на заключительной стадии кристаллизации магмы или образования пегматитов происходило на больших или средних глубинах, то высвободившиеся при этом летучие соединения в газообразной форме могли вступать в химические реакции с вмещающими породами, производя, так называемый, контактовый метаморфизм. Степень метаморфизма и состав получающихся продуктов определялись главным образом химической активностью флюида и составом реагирующей с ним породы. Наиболее интенсивные изменения установлены для зон контактов гранитных массивов с известковистыми породами. В результате разнообразных реакций замещения (метасоматических реакций) в этом случае возникают породы,

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

получившие название скарны. Источниками вещества для их формирования послужили как вмещающие породы, так и некоторые составляющие части магмы. С образованием скарнов нередко связаны крупные месторождения железа, вольфрама, молибдена и некоторых других металлов.

Если отщепление летучих в магматическом очаге или пегматитовых телах происходило на относительно малых глубинах, то дальнейшая миграция (удаление от магматического очага) такого флюида могла привести, в конечном итоге, к образованию другого типа жильных тел. В тех случаях, когда формирование минерального вещества в этих жилах происходило выше критической точки воды (374,5 оС), т.е. активную роль в этом процессе играли пар и флюиды, принято говорить о собственно пневматолитовом генезисе. Если формирование минерального вещества происходило ниже критической точки воды, т.е. вода в качестве самостоятельной жидкой фазы играла существенную роль в процессе образования минеральных ассоциаций, говорят о гидротермальном генезисе.

Минеральный состав пневматолитовых и гидротермальных жил крайне разнообразен. Жилы в большинстве случаев сложены кварцем, карбонатами, которые заключают в себя скопления самородных элементов (Au, Ag, Bi), сульфидов, селенидов и теллуридов таких элементов как Mo, Bi, Cu, Zn, Ag, Pb, Sb, Hg и др., оксисоединений вольфрама, Mo, Sn, U и некоторые другие минералы. Именно с пневматолитово-гидротермальными процессами связано образование крупных месторождений редких (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg), цветных (Cu, Pb, Zn), благородных (Au, Ag) и радиоактивных (U, Th) металлов.

В соответствии с температурой образования гидротермальные месторождения подразделяются на высокотемпературные (гипотермальные), возникшие при температурах 400-300 оС, среднетемпературные (мезотермальные) с температурами образования минеральных ассоциаций от 300 до 150 оС и низкотемпературные (эпитермальные), формирующиеся при температурах 150-50 оС. Гидротермальные месторождения, расположенные вблизи магматического очага - обычно высокотемпературные, а расположенные на удалении от магматического очага - низкотемпературные.

№6 Условия образования и типичные минералы метасоматических процессов

Наиболее интенсивные изменения установлены для зон контактов гранитных массивов с известковистыми породами. В результате разнообразных реакций замещения (метасоматических реакций) в этом случае возникают породы, получившие название скарны. Источниками вещества для их формирования послужили как вмещающие породы, так и некоторые составляющие части магмы. С образованием скарнов нередко связаны крупные месторождения железа, вольфрама, молибдена и некоторых других металлов.

Если отщепление летучих в магматическом очаге или пегматитовых телах происходило на относительно малых глубинах, то дальнейшая миграция (удаление от магматического очага) такого флюида могла привести, в конечном итоге, к образованию другого типа жильных тел (рис. 14). В тех случаях, когда формирование минерального вещества в этих жилах происходило выше критической точки воды (374,5 оС), т.е. активную роль в этом процессе играли пар и флюиды, принято говорить о собственно пневматолитовом генезисе. Если формирование минерального вещества происходило ниже критической точки воды, т.е. вода в качестве самостоятельной жидкой фазы играла существенную роль в процессе образования минеральных ассоциаций, говорят о гидротермальном генезисе.

Минеральный состав пневматолитовых и гидротермальных жил крайне разнообразен. Жилы в большинстве случаев сложены кварцем, карбонатами, которые заключают в себя скопления самородных элементов (Au, Ag, Bi), сульфидов, селенидов и теллуридов таких элементов как Mo, Bi, Cu, Zn, Ag, Pb, Sb, Hg и др., оксисоединений вольфрама, Mo, Sn, U и некоторые другие минералы. Именно с пневматолитово-