- •2. Дать полную схему последовательности кристаллооптической диагностики минерала под микроскопом с указанием вероятных типоморфных признаков.
- •3. Конвергентные границы литосферных плит.
- •4. Характеристика категорий подсчета запасов полезных ископаемых (а, в, с и др.).
- •5. Рудная залежь медистых песчаников имеет, по геофизическим данным, удлиненную форму, вытянута по аз. 450. Мощность рудного тела 3,4 м, мощность перекрывающих отложений 50 м.
- •6. Геохимия Al в зоне гипергенеза. Бокситы как продукты гипергенного Al
- •7. Дать характеристику горной породы – гранит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Реакционный ряд Боуэна и его «магматические» парагенезисы.
- •1. Методика расчета минеральных равновесий (на примерах экзогенного и эндогенного минералообразования).
- •2. Эвапориты как формация и процессы их образования.
- •3. Формы выражения химического состава природных вод. Выполните пересчет химанализа подземных вод в солевую форму по схеме Фрезениуса. Определите ошибку анализа.
- •7. Дать характеристику горной породы – диорит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Минеральные фации метаморфизма.
- •1. Магматогенное минералообразование. Его физико-химические основы (ликвидус-солидусные диаграммы) и его термодинамическая характеристика (на примере ряда Боуэна).
- •6. Геохимия щелочных минералов (Na, k, Li) в магматическом процессе.
- •7. Дать характеристику горной породы – риолит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Минералого-геохимические фации осадконакопления.
- •1. Глубинно-термодинамическая диаграмма распределения метаморфических фаций и характеристика минеральных парагенезисов отвечающих им пород.
- •2. Характеристика методов статистической математики, применяемых в минералого-петрографических исследованиях.
- •3. Основы структурно-формационного анализа применительно к платформенным областям.
- •4. Методы исследования химического состава минерального вещества и аспекты их целевого назначения.
- •6. Формы выражения химического состава природных вод. Выполните пересчет химанализа подземных вод из весовой формы в мг-эквивалентную и %-мг-эквивалентную. Напишите формулу Курлова.
- •7. Привести характеристику подгруппы минералов полевых шпатов - плагиоклазов (химический состав, изоморфизм, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Схема глубинности размещения фаций метаморфизма (по Добрецову).
- •1. Основные задачи, решаемые при физико-химическом моделировании процессов минералообразования (с применением пэвм).
- •3. Основные задачи, решаемые в процессе лабораторных исследований каменного материала при инженерно-геологических изысканиях.
- •4. Гидротермальный процесс, его стадии и их минеральные парагенезисы. Рудные гидротермальные формации.
- •6. Расчет равновесия алмаз-графит при разных р и т0.
- •7. Дать характеристику петрографической группы пород габбро-базальт (условия образования, минеральный парагенезис, геохимические признаки, текстуры и структуры).
- •8. Металлогенические и минерагенические провинции. Принципы их выделения.
- •1. Основные законы термодинамики. Равновесные минералогические системы и правило фаз Гиббса и Гольдшмидта.
- •2. Атмохимические методы поисков полезных ископаемых.
- •3. Вулканизм. Понятие, его продукты и их классификация. Газо-жидкие вулканические эманации и их роль в экзогенном минералообразовании. Ув «дыхание» Земли.
- •4. Минерагенические (металлогенические) провинции и эпохи. Их формационно-петрологические особенности в связи с геотектоническим развитием Земли.
- •7. Привести характеристику минерала – каолинит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Геоструктурные и вещественные особенности провинции складчатых областей.
- •1. Природные термодинамические системы. Реакционные химические взаимодействия. Понятие об энтальпии. Ее реакционная роль.
- •2. Разнофазовые оптические среды. Особенности поведения света в кристаллических средах. Оптическая система поляризационного микроскопа.
- •3. Механические свойства минералов: деформация и разрушение горных пород и минералов. Методы измерения твердости минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •6. Токсичные элементы и соединения в нефтегазоносных районах.
- •8. Геоструктурные и вещественные особенности металлогенических (минерагенических) провинций платформенных областей.
- •1. Планетарная внутренняя структура Земли. Эндогенные процессы, их вещественное выражение и межгеосферные связи. Принцип детерминизма.
- •2. Оптическая индикатриса. Понятие и ее особенности в разных сингониях кристаллических минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •6. Геохимия щелочно-земельных металлов. (Са, Mg) в зоне гипергенеза (кора выветривания).
- •7. Дать характеристику базальтам океанического и платформенного типов (условия образования, минеральный и химический состав, текстуры и структуры).
- •8. Металлогенические эпохи. Принципы их выделения.
- •1. Особенности систематизации магматических пород. Специфика геохимических ассоциаций и минеральные парагенезисы в выделяемых петрогруппах магматитов.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы полевых шпатов. Ее филогения.
- •3. Операции обогащения руд: задачи и методы обогащения (флотационное, гравитационное). Разобрать диаграмму SiO2 – Al2o3 – k2o.
- •8. Характеристика цикличности осадконакопления в тектоноцикле платформенных областей.
- •1. Магматизм и вулканизм. Очаги генерации различных магм. Их расположение и причина образования. Реакционный ряд Боуэна, его значение в петрологии.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы пироксенов. Ее филогения.
- •7. Дать характеристику горной породы – перидотит (петрографическая группа, условия образования, минеральный, парагенезис, текстуры и структуры).
- •8. Осадочные и магматические формации геосинклинальных областей собственно геосинклинальной стадии развития.
- •Микропетрографические и оптические признаки группы амфиболов. Ее филогения.
- •7. Привести характеристику минерала – корунд (состав, структуры, минеральный парагенезис).
- •8. Характеристика формаций геосинклинальных областей на орогенной стадии.
- •1. Основные породы. Главные петрографические типы. Очаги генерации. Периоды проявления основного магматизма в тектоно-магматическом цикле развития Земли (байкальский и др.). Формации и металлогения.
- •2 . Состав, изоморфизм и оптические признаки группы гранатов. Ее филогения.
- •3. Зональность ореолов рассеяния.
- •5. Методика построения шлиховых карт.
- •6. Расчет диаграммы Eh –pH для Cu- Cu2o-CuO
- •7. Привести характеристику минерала – пирит (минеральный парагенезис, структура состава, свойства).
- •8. Принципы построения металлограмм и минераграмм.
- •2. Состав, изоморфизм и оптические признаки группы слюд. Ее филогения.
- •3. Хроматографические методы исследования: жидкостная хроматография. Физические основы метода.
- •Основные области применения
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания меди среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Геохимия свинца.
- •7. Привести характеристику минерала – пирротин (состав, структура, минеральный парагенезис, условия образования).
- •8. Металлогенический (минерагенический) анализ. Его характеристика.
- •2. Оптические признаки группы хлоритов. Орто- и парахлориты. Ее филогения.
- •3. Восстановительный обжиг трудноизвлекаемых минералов, окислов цветных металлов. Технология и параметры обжига.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Определить среднее содержание никеля средневзвешенным и среднеарифметическим способами по исходным данным:
- •6. Период полураспада радиоактивных элементов. Его роль в геохимии.
- •7. Привести характеристику минерала – халькозин (состав, структура, минеральный парагенезис, условия образования).
- •8. Основы минерагенического (металлогенического) анализа.
- •1. Метаморфизм. Его генетические типы и минералого-геохимические фации. Особенности глубинного размещения фаций метаморфизма в пределах подвижного пояса, по Добрецову.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы оливина.
- •3. Минералогический анализ руд: количественная оценка соотношения минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания золота среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Геохимия урана и тория.
- •7. Привести характеристику минерала – борнит (состав, структура, свойства, условия образования).
- •8. Факторы рудоминерального контроля.
- •1. Особенности проявления ультраметаморфизма. Анатексис и палингенез как следствия высокотемпературного метасоматизма. Метаморфогенное пегматитообразование, по Заварицкому.
- •2. Геохимические аномалии, виды аномалий
- •3. Рентгеноструктурный метод исследования качественного и количественного фазового состава кристаллических веществ
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Высчитать средние содержания золота среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Влияние давления на минеральное равновесие
- •7. Привести характеристику минерала – k, Na – полевые шпаты (состав, структура, изоморфизм, условия образования, минеральный парагенезис).
- •8. Энергия кристаллической решетки. Формулы Капустинского, Ферсмана.
- •1. Пневматолитовый и гидротермальный процессы. Минеральные парагенезисы и рудообразование
- •2. Эвапоритовые фации седиментогенеза и их минеральные парагенезисы.
- •3. Технологическая оценка руд, связанная с процессами обогащения на гоКах.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Вычислить средние содержания Nb2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Изоморфизм Zr-Hf, k- Rb, Mo-Re.
- •7. Привести характеристику минерала – марказит (химический состав, структура, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Химические связи в структурах минералов.
- •1. Гипергенез. Его зоны. Коры выветривания, как зоны апогипергенеза, их климатическая зональность. Коровое минералообразование. Латериты.
- •2. Сульфиды, их филогения в эндогенных и экзогенных процессах. Полиметаллы. Рудные сульфидные формации.
- •3. Специальные химические методы исследования глинистых пород.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •7. Привести характеристику минерала – сфалерит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Генезис минерального индивида. Стадии.
- •1. Литогенез. Стадии литогенеза. Кора выветривания как начальная фация осадконакопления и образования осадочной горной породы.
- •2. Окисные и гидроокисные минералы железа. Их филогения. Рудные формации.
- •3. Гидрохимические поиски месторождений полезных ископаемых.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания Ta2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Радиоактивность Земли. Внутреннее тепло Земли.
- •7. Привести характеристику минерала – кальцит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Парагенезисы минералов. Их временные ряды.
- •1. Седиментогенез. Осадочные минерально-геохимические фации и закономерности их пространственного размещения на континентах и в океане.
- •3. Принципы классификации ювелирных камней. Виды огранки, дефекты огранки, ограночное оборудование.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Высчитать средние содержания p2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Природные условия для возникновения сцр. Эффект Окло.
- •7. Дать характеристику горной породы – дунит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Структурные группы в минерале (кч, квн, δ).
- •1. Состав, структура и оптические признаки группы глинистых минералов. Ее филогения.
- •2. Электронографический метод исследования крист веществ.
- •3. Расчет равновесия алмаз-графит при разных р и т0.
- •5. Строение подземной гидросферы по Карпинскому. Схема вертикальной гидродинамической зональности подземных вод.
- •6. Способы предоставления г/х информации.
- •7. Дать характеристику горной породы – гнейс (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Газо-жидкие минералы. Их представители (о2, со2, н2s, сн4 и др.). Их роль в процессах минералообразования.
- •1. Карбонатные минералы, их главные представители. Особенности филогении и карбонатные формации.
- •3. Геохимические барьеры: основные типы, их роль в образовании геохимических аномалий.
- •4. Дивергентные границы литосферных плит с позиции плейт-тектоники.
- •6.Определить средние содержания полезного компонента методами средневзвешенного и среднеарифметического, по исходным данным:
- •7. Дать характеристику горной породы – амфиболит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Современные классификации минералов (кристаллохимическая и структурно-геохимическая).
8. Энергия кристаллической решетки. Формулы Капустинского, Ферсмана.
ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ — энергия (U), затрачиваемая на разрыв кристаллической решетки на ее составляющие с переносом на расстояние отсутствия взаимодействия, взятая с обратным знаком. Если решетка ионная, то это энергия разрыва на соответствующие ионы, если атомная или молекулярная, то это энергия разрыва на атомы, молекулы и т. д. Э. к. р. для молекулярных решеток это только небольшая часть энергии связей в решетке, так как связи атомов внутри молекул в нее не входят. Э. к. р. молекулярных решеток равна силам Ван-дер-Ваальса (см. Связь химическая ван-дер-ваальсова). В настоящее время установлено, что абс. большинство природных соединений, в частности кислородные, не являются ионными, а в лучшем случае полуионными и полуковалентными. В связи с этим многие выводы, построенные на основе использования Э. к. р., рассчитывавшиеся обычно как ионные, имеют незначительную ценность. Существует ряд методов расчета Э. к. р. для бинарных соединений: по круговому процессу Борна — Габера, по формуле Борна — Ланде и упрощенным ее вариантам — формулам Капустинского и др. По круговому процессу Ui = Q + S + D + I — Е, где Ui — энергия решетки ионной; Q — теплота образования, S — теплота сублимации, D — энергия диссоциации, I — энергия ионизации и E — энергия сродства к электрону. По формуле Борна — Ланде где a — коэф. Маделунга, W1 и W2 — валентности ионов, R — межатомное расстояние, Ne2— произведение числа Авогадро на элементарный заряд электрона в квадрате, га — коэф. отталкивания электронных оболочек. В геол. науках обычно используют формулу Капустинского где En — число структурных единиц. Wk и Wa — валентности катиона и аниона, rk и ra — их радиусы, или еще более упрощенную формулу Ферсмана Ui = 256,1 (ЕкА + ЕкВ + . . . + ЕкХ), имеющую универсальный характер по значениям Ек, слагающих соединения ионов, т. е. по энергетич. коэф. компон. расчета Э. к. р. Для атомных соединений круговой процесс упрощается: Uat = Q + S + D, для молекулярных: Um = S (AB), где S (AB) — энергия сублимации молекул. Для теоретического расчета применяется формула где k — коэф., аналогичный коэф. Маделунга, µ — дипольный момент. Представление об Э. к. р. играет важную роль в геоэнергетическом анализе геохим. процессов, поэтому правильное использование этого понятия весьма важно. В. И. Лебедев.
Билет 17
1. Пневматолитовый и гидротермальный процессы. Минеральные парагенезисы и рудообразование
1. Пневматолитовый процесс, или пневматолиз (пневма — по-гречески «газ»). Пневматолиз — процесс образования минералов из газовой фазы. На некоторых этапах кристаллизации магмы возможно отделение газов. По мере движения вверх по трещинам эти газы охлаждаются, реагируют друг с другом и с вмещающими породами, в результате чего образуются минералы.
Продукты пневматолиза — пневматолиты — разделяются на вулканические и глубинные.
Вулканические пневматолиты образуются в вулканических областях за счет газов, отделяющихся от магмы вблизи поверхности или на поверхности земли. Вулканические газы в огромных количествах уходят в атмосферу через жерла вулканов, фумаролы и трещины. Главными газами при извержениях являются пары воды, НС1, H2S, S02, NH4CI, CО2, СО, Н2, 02, хлористые и сернокислые соединения Na, К, Са. В газах также обнаруживаются хлористые соединения Fe, Cu, Mn, Pb, соединения бора, фтора, брома, фосфора, мышьяка, сурьмы и др.
Глубинные пневматолиты образуются в том случае, когда газы отделяются от магматического очага в недрах земной коры. Они просачиваются сквозь горные породы, реагируют с ними, преобразуя их химический и минеральный состав. Степень химических преобразований пород под действием газов зависит от их химической активности, состава пород, тектонического строения и длительности процесса. Весьма вероятно, что при глубинном минералообразовании наряду с газами действуют также и водные горячие (гидротермальные) растворы.
К глубинным пневматолитам относят некоторые жильные тела (тела выполнения трещин) и грейзены.
Гидротермальный процесс. Гидротермы —горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов.
Гидротермальные растворы выносят из магматического очага целый ряд соединений металлов. Кроме того, гидротермы могут заимствовать различные вещества из боковых пород, по которым они движутся.
Причина движения гидротерм — разность давлений. Когда внутреннее давление растворов больше внешнего, растворы движутся в сторону наименьшего давления, обычно вверх, к поверхности земли. При своем движении они используют различные тектонические нарушения, трещины, зоны контактов. По мере удаления растворов от магматического очага температура их падает. В результате падения температуры и реакций с вмещающими породами гидротермы отлагают свой груз в виде минералов. Выделение минералов из водных растворов (иногда коллоидных) и представляет сущность гидротермального процесса.
Поскольку гидротермы обычно движутся по трещинам, форма большинства гидротермальных минеральных тел жильная. Главнейшим жильным минералом является кварц (кварцевые жилы).
Гидротермы могут быть высоко-, средне- и низкотемпературные, и соответственно по температуре образования выделяют следующие гидротермальные месторождения: высокотемпературные (450-300°), среднетемпературные (300-200°), низкотемпературные (ниже 200°).
Как правило, высокотемпературные гидротермальные минеральные тела располагаются ближе к материнской интрузии, в то время как низкотемпературные являются наиболее удаленными. Это ведет в известной степени к зональному расположению продуктов гидротермального процесса по отношению к той интрузии, которой они обязаны своим происхождением.
Так, ближе к гранитной интрузии и в самом интрузиве располагаются гидротермальные жилы с вольфрамитом, касситеритом, молибденитом, далее — жилы с сульфидами меди, золота, свинца и цинка, серебра, затем сурьмы и ртути. Однако подобная зональность не является строго концентрической, проявляется не всегда и характерна лишь для сравнительно небольших (до 10 км в поперечнике) гранитных штоков.
Гидротермальный процесс не ограничивается отложением минералов в трещинах с образованием различных жильных тел. Гидротермы так же, как и газы, просачиваются сквозь боковые породы, химически реагируют с ними, замещают их, привнося новые соединения. Так образуются метасоматические тела, имеющие часто трубчатую или неправильную форму и залегающие большей частью среди карбонатных пород.
При гидротермальной переработке вмещающих горных пород последние могут быть сильно изменены. Так образуются некоторые тальковые сланцы. При действии гидротермальных растворов на богатые магнием ультраосновные породы и доломиты образуются асбест, тальк, магнезит, а действие низкотемпературных сернокислых гидротерм на богатые щелочами породы ведет к образованию алунита.
Гидротермальное происхождение имеют большинство руд цветных, редких и радиоактивных металлов, золото, а также различные неметаллические полезные ископаемые
Гидротермальные месторождения представляют собой наиболее важный источник таких металлов, как Сu, РЬ, Аg, Аu, Нg, Gе, Тi, Мо, W, Zn, Cd, Co, и др.
Типичные гидротермальные минералы
Кварц, горный хрусталь, Шеелит, Касситерит, Киноварь, Антимонит, Аурипигмент, Галенит, Сфалерит, Халькопирит, Гематит, Барит, Флюорит, Рутил, Пирит, Золото самородное, Вольфрамит, Титанит, Гранаты
Примеры гидротермальных месторождений,Хрусталеносные альпийские жилы Альп и Приполярного Урала. Полиметаллические месторождения Приморья (Дальнегорск)