Файл: Otvety_po_petrografii_polnye.docx

1 Вопрос. Общие сведения о магматических породах: условия формирования (интрузивные, эффузивные), формы залегания, параметры расплавов (температура, плотность, вязкость).

Магматические горные породы образуются в результате кристаллизации горячих расплавов. Они могут достигать поверхности суши или морского дна, либо кристаллизуются на глубине. Также затвердевшие расплавы образуются в районах астроблем (но их очень мало). Магмы достигшие поверхности Земли – продукт верхней мантии и континентальной земной коры на глубине от 200-300 до 10-20 км. Температура расплавов 500- 1800 градусов, она зависит от состава магмы и глубины магмообразования. Плотность жидких магм от 2,2 до 3 г/см³, вязкость от 1 до 10⁸ Па*с, она зависит от состава и температуры. Короче, обладая избыточным давлением, она поднимается по трещинам и кристаллизуется в магматические горные породы.

Формы залегания: 1) Вулканические породы:

1. затвердевание на поверхности суши

2. выбрасываются взрывами в атмосферу в виде обломков (пепловые частицы, бомбы и лапилли)

Вулканические породы делятся на эффузивные, которые слагают лавовые потоки, вязкие магмы бывает не растекаются, а выжимаются в форме экструзивных тел.

Подводящие каналы бывают цилиндрические (центральный тип извержений) и пластинообразные (трещинный тип извержений). Эродированные каналы – некки.

Вулканокластические породы – покровы и потоки, образованные в процессе перемещения масс обломочного материала вниз по склонам. (конусообразные и щитовые постройки)

Кальдеры – крупные депрессии, ограниченные дугообразными разломами. Различают кайнотипные (есть стекло и вторичных изменений мало) и палеотипные (стекло девитрифицировано. кристаллы испытали преобразования) породы вулканические.

2) Интрузивные (80 проц магм затвердевают в форме интрузивных тел)

1. дайки и силлы (круто и пологопадающие залежи в форме пластин)

2. штоки – цилиндрической формы в плане изометричны.

3. гарполиты – пологие залежи в форме языков

4. лакколиты – грибы

5. лопполиты – блюдца

Когда данных об объемной форме нет – массивы, интрузивы, плутоны, батолиты (самые крупные)

по глубине: гипабиссальные (до 5 км), абиссальные (глубже)

близповерхностные взаимосвязаны с эффузивами.

кондакт: эндо и экзо

апикальная поверхность – верхний контакт

апофизы – ответвления от крупных эффузивных тел.

интрузивная фаза – однократное внедрение магматического расплава в крупном массиве.

Кислые магмы - более вязкие. Основные, у.о - менее вязкие. Кислые магмы - алюминий, кремнезём 75% + 15% Al2O3. Это комплексообразователи. Они образуют ковалентные связи (соед в формуле в анионную группу) между кремнием и кислородом. Прочность этих связей придаёт вязкость магме. Основные и ультраосновные содержат более 50% катионов (Na, K, Ca). С кислородом у них ионная связь. Эта связь более слабая , следовательно магмы менее вязкие.

2 Вопрос. Общие сведения о составе магматических пород (хим. и мин.). Основы классификаций по ним.

Различают химический(определяется путём анализа порошка) и минеральный (изучение шлифов под микроскопом) составы .
Химический состав представляют в виде перечня содержаний оксидов в массовых процентах. Cиликатные породы состоят из следующих главных оксидов:

SiO₂ 30-80%

TiO₂ <5%

Al₂O₃ <30%

Fe₂O₃ +FeO <15%

MnO<0.5%

MgO<50%

CaO<30%

Na₂O<15%

K₂O<10%

P₂O₅<2%

H₂O<10-15%

CO₂<1-2%
Минеральный состав- характеризуется содержаниями минералов в объёмных процентах (На практике соотношение площадей в шлифах). Различают модальный (отражает относительное количество минералов, реально наблюдаемых в породе ) и нормативный (рассчитывают по валовому химическому составу путем пересчета содержаний оксидов на содержание химических соединений, отвечающих формулам минералов ) минеральный составы.

Первичные минералы [Главные (>5%) , второстепенные (<5%) и акцессорные (единичные зерна, противопоставляются породообразующим)] противопоставляются вторичным минералам, возникшим в процессе последующих преобразований твердой породы.

Классификация по модальному минеральному составу

Классификация пород по химическому составу
Много вариантов, в основу можно положить содержание любого оксида. Самые распространенные в координатах SiO₂ –Na₂O+K₂O для унификации номенклатуры горных пород, далее детализированные классификации по любому из оксидов.

В учебнике своя классификация

Для вулканических пород

Для интрузивных пород

3 Вопрос .Общие сведения о строении магматических пород (текстуры, структуры), распространенность магматических пород, главные породообразующие минералы магматических пород.

Среди эффузивов самыми распространенными являются базальты, интрузивов – гранодиориты и граниты

1 Распространенность магматических горных пород в земной коре

4 Вопрос. Ультраосновные и ультраморфические горные породы: классификация, минеральный состав, происхождение, распространенность.

Дуниты, перидотиты, оливиниты, якупирангиты, щелочные перидотиты, мельтейгиты, ийолиты, уртиты. Отряд магматических горных пород, выделяемый по содержанию кремнезёма (SiO2), которое варьируется в пределах 30—45 %. В большинстве случаев породы отряда содержат много MgO. Породообразующими минералами отряда являются оливин, клинопироксен (диопсид, геденбергит), ортопироксен (энстатит, бронзит, гиперстен), хромшпинелид, роговаяобманка, мелилит, нефелин, лейцит, титаномагнетит

Ультраосновные породы являются наименее распространённым отрядом магматических пород в земной коре и часто встречаются в составе расслоённых интрузий. В то же время в мантии они выступают основным и важнейшим субстратом.

Классификация: плутонические, гипабиссальные, вулканические.

Ультрамафические. Изверженные п., имеющие цветовой индекс > 90 Сюда относятся все бесполевошпатовые ультраосновные п., которые химически характеризуются низким содер. кремне-кислоты (< 45% ) и поэтому не включают таких голомелано-кратовых и., как пироксеннты и горнбленлиты.

Термин "ультраосновной" указывает на содержание в горной породе кремнезема, а термин "ультрамафический" – на содержание темноцветных минералов. Например, пироксениты, являются ультрамафическими по содержанию темноцветных минералов, но по содержанию кремнезема принадлежат к отряду основных пород.

5 Вопрос. Ультраосновные и ультрамафические интрузивные горные породы: классификация, минеральный состав, происхождение, распространённость

ГРУППА УЛЬТРАОСНОВНЫХ ПОРОД

Ультраосновные породы имеют относительно небольшое распространение в земной коре, составляя не более 0.5% от всей массы магматических пород. Однако их значение велико, так как с ними связаны крупные месторождения хромита, платины, сульфидов Ni и Cu, а также талька, серпентин- и амфибол-асбеста.

По содержанию щелочей ультраосновные породы разделяются на три основные группы: нормальной щелочности (Na2O + K2O < 1%), повышенной щелочности (Na2O + K2O = 1-4%) и щелочные (Na2O + K2O > 4%).

Ультраосновные породы нормальной щелочности

В соответствии с минеральным составом выделяются оливиновые, оливин-пироксеновые и пироксеновые породы. Ниже приведена минеральная классификация данных пород в зависимости от содержания оливина (в объем.%):

Оливиниты и дуниты - 100 - 90

Пироксеновые оливиниты - 90 - 70

Перидотиты - 70 - 40

Оливиновые пироксениты - 40 - 10

Пироксениты - 10 - 0

Оливиниты и дуниты сложены преимущественно высокомагнезиальным оливином, содержат примесь ортопироксена и магнетита (в оливинитах) или хромита (в дунитах) Характерно замещение оливина водосодержащими минералами группы серпентина.

Перидотиты. Среди перидотитов в зависимости от состава пироксенов выделяются следующие разновидности: гарцбургит (сложен преимущественно оливином и ромбическим пироксеном), верлит (сложен преимущественно оливином и моноклинным пироксеном), лерцолит (сложен оливином и двумя пироксенами - ромбическим и моноклинным). Акцессорными минералами являются хромит, магнетит и шпинель

Пироксениты. В зависимости от минерального состава среди них различаются энстатититы, бронзититы, гиперстениты (состоящие из ромбических пироксенов соответствующего состава), диопсидиты (сложенные моноклинным пироксеном) и вебстериты (в их составе равным распространением пользуются ромбический и моноклинный пироксены). Плутонические ультраосновные породы залегают в пределах массивов, которые образуют дунит-гарцбургитовую (хромитоносная), дунит-

клинопироксенитовую (платиноностная) и габбро-верлитовую (сульфидоносная) формации. Они широко развиты также в пределах расслоенных интрузий перидотит-пироксенит-габброноритовой формации (Бушвельд, Стиллуотер, Мончеплутон), содержащих месторождения никеля, хрома и платины.

Генезис ультраосновных пород

Появление ультраосновных пород нормальной щелочности в земной коре определяется несколькими причинами, главными из которых являются следующие:

1. Ультраосновные породы в виде крупных массивов (или так называемых протрузий) могут формироваться в результате тектонического подъема мантийного вещества в верхние горизонты земной коры. Мантийное вещество находится в полупластичном состоянии из-за частичного его подплавления в результате декомпрессии, что приводит к частично дифференцированному строению массивов, и сочетанию структур пластичной деформации и магматической кристаллизации. Последние обусловлены появлением расплава и его последующей кристаллизацией.

2. Интенсивно серпентинизированные ультраосновные породы слагают третий слой океанической коры и при ее субдукции под (реже на) континентальную кору образуются офиолитовые комплексы, одним из членов которых являются серпентиниты. В пределах континентов встречаются подобные офиолитовые комплексы различного возраста, наиболее древним из которых (2 млрд. лет) являются комплексы Оутокумпу и Йормуа в Центральной Финляндии.

3. Часть ультраосновных пород представляет собою продукт кристаллизационной дифференциации магматических расплавов основного состава. Они слагают зоны или горизонты в расслоенных (или псевдостратифицированных) интрузиях и часто имеют постепенные переходы с породами основного состава. Характерным для них является помимо высокого содержания MgO, повышенное - Al2O3 и CaO.

Ультраосновные породы повышенной щелочности

Породы данного типа обогащены амфиболом и слюдой, и представлены амфиболовыми перидотитами и пироксенитами, амфиболфлогопитовыми перидотитами и пироксенитами.

Амфиболовые перидотиты сложены оливином, бурой или зеленой роговой обманкой, моноклинным пироксеном; они содержат примесь ромбического пироксена, флогопита, а также магнетита, апатита, сульфидов.

Амфиболовые перидотиты залегают в виде мелких тел, иногда ассоциируют с горнблендитами или роговообманковыми габбро. К отдельным телам приурочены месторождения сульфидных Cu-Ni руд. Одно из таких рудопроявлений расположено в Кандалакшском районе (Плотичье).

Амфиболовые пироксениты отличаются от перидотитов количественными соотношениями оливина и пироксенов. Во флогопитовых разновидностях присутствует в повышенных количествах (>5%) флогопит. Данные породы являются характерными для формаций щелочно-ультраосновных пород.

Ультраосновные щелочные породы

Якупирангит (или щелочной пироксенит) Он сложен на 75-90% титаноавгитом, а также содержит нефелин (до 15%), магнетит (до 25%), оливин, биотит, апатит, перовскит и титанит.

Мельтейгит - в его составе находится пироксен (65-85%) и нефелин (15-30%). Пироксен представлен эгирин-авгитом и титаноавгитом. Второстепенные минералы - биотит, ортоклаз; акцессорные - титаномагнетит, ильменит, титанит, апатит; вторичные - хлориты, канкринит и цеолиты.

Ийолит состоит примерно из равного количества пироксена (эгирина, эгирин-авгита или титаноавгита) и нефелина, и небольшой примеси биотита, щелочного амфибола и ортоклаза (рис. 10.5, 10.6). Акцессорные минералы представлены апатитом, титанитом, цирконом, щелочным гранатом, титаномагнетитом и ильменитом.

Уртит сложен на 80-85% нефелином и подчиненным количеством эгирина. Второстепенные минералы представлены альбитом, ортоклазом; акцессорные - апатитом, титанитом, эвдиалитом и ильменитом. При возрастании количества апатита (до 85%), уртиты переходят в апатитнефелиновые породы, которые являются рудой на фосфор, а также глинозем. В уртитах наблюдается агпаитовая структура, обусловленная наличием пойкилитовых включений идиоморфного нефелина в пироксене.

С щелочными ультраосновными породами генетически связаны месторождения ниобия и тантала, редких земель, урана, тория и титана, апатита и флюорита.

6 Вопрос. Основные интрузивные горные породы: классификация минеральный состав, происхождение, распространённость

По содержанию щелочей основные породы разделяются на три основные группы: нормальной щелочности (Na2O + K2O < 4%), повышенной щелочности (Na2O + K2O = 4-7%) и щелочные (Na2O + K2O > 7-11%).

Основные породы нормальной щелочности

Глубинные породы данной группы представлены равномерно зернистыми, иногда порфировидными породами, сложенными главным образом плагиоклазом, пироксенами и/или роговой обманкой. В подчиненном развитии встречаются оливиновые разновидности.

По минеральному составу выделяются габбро (клинопироксен + плагиоклаз), роговообманковое габбро (роговая обманка + плагиоклаз), норит (ортопироксен + плагиоклаз), габбронорит (ортопироксен + клинопироксен + плагиоклаз), троктолит (оливин + плагиоклаз) и анортозит (плагиоклазовая порода).

Габбро. В ее сложении преобладает моноклинный пироксен (диопсид, авгит, титаноавгит) и основной плагиоклаз (преимущественно 50-70%An). В качестве примесей содержит оливин, роговую обманку, биотит, магнетит, ильменит, апатит и сульфиды. Габбро разделяются на лейкократовые (85-70% плагиоклаза), мезократовые (70-30% плагиоклаза) и меланократовые (30-15% плагиоклаза). Габбро очень часто слагает полностью мелкие и крупные интрузии; габбро также широко развиты в пределах различных по форме и размерам дифференцированных и расслоенных плутонов.

Оливиновое габбро содержит повышенное количество (около 5%) оливиновых вкрапленников, которые часто по краям или целиком замещены агрегатом вторичных минералов - серпентинами, боулингитом или иддингситом с образованием венцовой или келифитовой структур.

В роговообманковом габбро темноцветные минералы представлены амфиболами - первичной зеленой роговой обманкой, а также вторичной бурой или коричневой роговой обманкой, агрегатами тремолита и актинолита, которые замещают клинопироксен (процесс такого замещения носит название уралитизация). Первичный плагиоклаз имеет достаточно основной состав (до анортита), однако он часто замещен агрегатом альбита, цоизита, клиноцоизита и эпидота. Одной из разновидностей является керсутитовое габбро, в котором содержится высокотитанистый амфибол - керсутит, имеющий первично-магматическое происхождение.