ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.04.2021
Просмотров: 438
Скачиваний: 2
Друзами называют совокупность кристаллов, состоящую из одного или нескольких минералов, имеющих общее основание – субстрат. Кристаллы имеют разную ориентировку. Щетки – то же самое, но кристаллы на субстрате ориентированы параллельно друг другу.
Другие агрегаты – зернистые, плотные, землистые массы, дендриты и др. не требуют пояснений.
15. Генерации минералов - в минер. образованиях сложного состава, формирующихся в течение длительного и сложного процесса, выделяются м-лы, образующиеся в разные стадии процесса. Одни и те же м-лы различной генераций отличаются составом и формой. По наличию в минеральном образовании нескольких групп минералов судят о геол. и физико-хим. эволюциях минерагенных процессов.
ПАРАГЕНЕЗИС — закономерное совместное нахождение (сонахождение) генетически связанных между собой минералов. В широком понимании к одному парагенезису минералов относятся все первичные (разновременные) и вторичные (например, пирит и гётит FeO(OH) или другие гидроксиды Fe; халькопирит CuFeS2 и вторичные минералы меди — малахит Cu2(CO3)(OH)2, азурит Cu3(СО3)2(ОН)2 и др.), ассоциирующие минералы какого-либо месторождения или горной породы. То же относится к парагенезису минералов, возникающим на последовательных стадиях единого процесса минералообразования и сменяющим друг друга во времени с сохранением реликтов более ранних минералов, которые сосуществуют с более поздними.
16. Методы исследований
Оптическая микроскопия (оптико-минералогический, петрографический, минераграфический методы, автоматический анализ изображений) – определение минерального состава и текстурно-структурных признаков горных пород, руд и продуктов их обогащения.
Рентгенографический метод • идентификация и количественная оценка фаз, размер кристаллитов которых не менее 0,02 мкм; изучение кристаллической структуры реальных минералов.
Инфракрасная спектроскопия • диагностика аморфных (ультрадисперсных и некристаллических) фаз с количественной оценкой их содержания.
Термический метод • идентификация термоактивных фаз (слоистые алюмосиликаты, карбонаты и т.д.), определение минерального (фазового) состава тонкодисперсных руд (бокситов, фосфатов, цеолитсодержащих пород).
Электронно-микроскопический метод • выявление и изучение микро-неоднородности и микростроения минеральных и техногенных фаз, размера, формы содержащихся в них включений.
Мессбауэровская спектроскопия (ЯГРС) • определение фазового состава железо- и оловосодержащего минерального и техногенного сырья; определение коэффициента окисленности железа в породообразующих минералах нефтегазоносных толщ.
Люминесцентный метод • экспрессная диагностика минералов.
Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) • экспрессная оценка качества кварцевого, карбонатного, шунгитового сырья; изучение структурных дефектов в минералах.
17. Процессы минералообразования - физико-химические процессы, протекающие в земной коре, вызывающие образование, изменение и разрушение минералов. Классификация П. м. основана, с одной стороны, на источнике вещества и энергии, а с другой - на характере среды, в которой протекает данный процесс и типах химических реакций. По первому признаку различают П. м.: эндогенные, связанные с привносом из глубоких частей земной коры вещества, в виде магмы или происходящих из неё растворов и газов, и энергии; метаморфические или автигенные, без существенного привноса вещества, идущие за счёт энергии, связанной с глубокими частями земной коры, обычно с той же магмой; экзогенные, порождаемые факторами, связанными с земной поверхностью - гидросферой, атмосферой и биосферой.
1. Эндогенные процессы минералообразования подразделяют на:
А) Собственно магматический или магматогенный (кристаллизация из магмы)
Б)Пневматолитический или пиевматогенный (кристаллизация из газообразной среды)
В)Гидротермальный (кристаллизация из растворов, отделившихся от магмы)
Г) Метасоматический (взаимодействие растворов с ранее существовавшими породами и минералами - процесс переходный)
Д)Пегматитовый (конечная стадия магматической кристаллизации и метасоматоз).
2.Метаморфические или автигенные процессы минералообразования: контактово-метаморфический, связанный с непосредственным местным действием интрузии, и регионально-метаморфический, охватывающий большие области, причём связь поднятия температуры с магматической деятельностью устанавливается лишь при исследованиях большого масштаба, а иногда вообще кажется сомнительной.
3.Экзогенные процессы минералообразования: экзогидратогенный, связанный с действием поверхностных растворов, пегнитогенный - осаждение в водных бассейнах, биогенный - образование в связи с жизнедеятельностью организмов и др.(подразделяются на: а)минералобраз.в коре выветривания, б)остаточные в)инфильтрационные г)собственно осадочные д)хим.осадки е)биохимические ж)россыпи
4.Космогенное
5.Техногенные поцессы
18.Магматическими процессами называются все процессы, с которыми связано образование магмы и магматических пород, а также явления, обусловленные деятельностью магмы. В процессе геологического развития Земли в отдельных ее участках возникают магматические очаги, выполненные силикатным расплавом, магмой, сложного состава с большим количеством летучих соединений (газов-минерализаторов), разных металлов, углекислоты, фтористого и хлористого водорода, паров воды и т.д. считается, что химические элементы находятся в магме в виде комплексных анионов [AlSi3O8] и свободных катионов металлов К+, Са2+ и др.
Магма поднимается по разломам к земной коре и застывает здесь (кристаллизуется) на глубинах нескольких километров или даже может вырываться на поверхность в виде лавы через вулканы. При остывании расплава из него образуются разные минералы, но при кристаллизации магмы на глубине (интрузивный процесс) большую роль играют существующие в недрах Земли высокие температура и давление. В этом случае затруднено выделение из магмы содержащихся в ней летучих газов-минерализаторов и часть их входит в состав образующихся из магмы минералов..
По химическому составу и окраске магматогенных минералов среди них различают цветные и темные минералы, содержащие много железа и магния, и светлые, в которых много кремнезема и алюминия.
К первым относятся: хромит, магнетит, оливин, авгит, роговая обманка, биотит и др.; к светлым – полевые шпаты, лабрадор, мусковит, нефелин, кварц, апатит, алмаз и др. Кроме этого выделяются различные второстепенные (акцессорные) минералы, составляющие не больше 5% от общего объема породы. Из самородных элементов в извержены породах редко встречаются золото, графит и чаще (в основных породах) – платина.
Минералы выделяются из магмы в виде двух рядов реакций в следующей последовательности: в одном ряду раньше всех – апатит, магнетит, циркон и т.д., затем оливин, пироксены, амфиболы и т.д., в другом ряду – плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, щелочные пироксены и т.д. и последним в обоих рядах – кварц. Калиевые полевые шпаты, кварц, слюды – это конечные продукты кристаллизации магмы и они образуют эвтектическую смесь. Эвтектический расплав кристаллизуется при температурах более низких, чем отдельные его компоненты. Сочетания компонентов из двух рядов могут кристаллизовываться параллельно (оливин и пироксены с основными плагиоклазами и т.п.).
Как уже отмечалось выше, среди магматогенных минералов главная роль принадлежит силикатам. Это полевые шпаты, оливин, пироксены, амфиболы, слюды (биотит, мусковит), нефелин и другие вещества.
19. 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 пневматолито-гидротермальными образованиями.
20. При внедрении магмы вмещающие породы в первую очередь испытывают прогрев, причем наиболее сильно тогда, когда магма кристаллизуется и отдает максимальное количество тепла. Прогрев сам по себе способен стимулировать многие реакции во вмещающих породах, но особенно активно изменения протекают, если вмещающие породы резко отличны по химизму от магматического расплава и продуктов его кристаллизации. По законам термодинамики реакции будут протекать в направлении сглаживания различий химизма контактирующих сред, т. е. начнется обмен компонентами между магмой (а затем - магматической породой) и вмещающей породой. Так как вмещающая порода при этом остается в твердом состоянии, то такой обмен возможен лишь путем метасоматоза - реакций замещения. Поскольку они идут на контакте двух сред, такие процессы и названы контактово-метасоматическими. Мы остановимся на характеристике двух из них – фенитизации и скарнообразовании. Проявляются вокруг массивов изверженных пород (особенно гранитоидов) и обусловлены их тепловым воздействием на вмещающие осадочные и осадочно-метаморфические породы. Контактово-метаморфические процессы часто тесно связаны с контактово-метасоматическими.
21. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ получение кристаллич. неорг. в-в (гидротермальный синтез), перекристаллизация или выращивание монокристаллов в условиях, моделирующих физ.-хим. процессы образования минералов в земных недрах.Основаны на способности воды и водных р-ров растворять при высоких т-ре (до 500 о С) и давлении (10-80 МПа, иногда до 300 МПа) в-ва, практически нерастворимые в обычных уеловиях, - нек-рые оксиды, силикаты, сульфиды и др.Существуют два технол. способа гидротермального синтеза. По первому исходные реагенты растворяются, взаимод. между собой и образуют новые соед. в одной емкости. Если при растворении реагенты не взаимодействуют, применяют второй способ - р-ры каждого из реагентов готовят в отдельных аппаратах, а собственно синтез происходит при смешении этих р-ров; при этом часто достигается 100%-ное превращ. исходных компонентов в конечный кристаллич. продукт. Гидротермальными методами в промети получают большое число соед., напр. SiO2, NaNdSi6O14, CaSiO3, GeO2, KNaP4O12, NdP5O14, HgS, ZnS, PbS.
Образование минералов этого генетического типа связано с деятельностью летучих компонентов, отделившихся от магмы и покинувших место ее кристаллизации. Это случается, когда магматический очаг оказывается связанным системой тектонических трещин с земной поверхностью (чаще всего это возможно при образовании вулканических аппаратов, в областях активного вулканизма). Прежде всего, отметим, какие именно летучие компоненты участвуют в эксгаляционном минералообразовании. Это: H2O, HCl, NH4Cl, H3BO3, H2S, CO2, P2O5 и др. Именно эти компоненты обнаружены при изучении газовой составляющей современных вулканических извержений, причем содержание их, особенно Н2О в виде пара, может быть весьма значительным.
22. Выветривание. Процессы выветривания проявляются как в постепенном раздроблении первичного материала (физическое выветривание), так и в его химической переработке с образованием новых минералов (химическое выветривание).
При физическом выветривании главная роль в разрушении горных пород и минералов принадлежит колебаниям температуры, замерзанию
воды, а также кристаллизации солей. В ряде случаев выветривание тесно связано с жизнедеятельностью организмов и продуктами их разложения после смерти. Исключительная роль принадлежит микроорганизмам, в особенности при почвообразовании.
При химическом выветривании главными факторами являются кислород, углекислота и вода, а также органические кислоты.
В результате физического и химического выветривания на разнообразных горных породах и месторождениях формируется кора выветривания.
В коре выветривания возникают два типа образований: а) твердые фазы, остающиеся на месте и собственно образующие кору выветривания, и б) растворы ряда компонентов, которые выносятся из выветривающегося комплекса и мигрируют за его пределы или вмываются (инфильтруются) в него, откладывая на своем пути растворенные компоненты. В соответствии со сказанным среди минеральных месторождений, возникающих в процессе выветривания, можно выделить остаточные и инфильтрацонные месторождения. Из них особое значение принадлежит месторождениям зоны окисления и зоны обогащения.
23. Экзогенные процессы протекают на поверхности и в приповерхностной зоне земной коры в форме механического и физико-химического её взаимодействия с гидросферой и атмосферой. К ним относятся: Выветривание, геологическая деятельность ветра (эоловые процессы, Дефляция), проточных поверхностных и подземных вод (Эрозия, Денудация), озёр и болот, вод морей и океанов (Абразия), ледников (Экзарация). Главные формы проявления Э. п. на поверхности Земли: разрушение горных пород и химическое преобразование слагающих их минералов (физическое, химическое, органическое выветривание); удаление и перенос разрыхлённых и растворимых продуктов разрушения горных пород водой, ветром и ледниками; отложение (аккумуляция) этих продуктов в виде осадков на суше или на дне водных бассейнов и постепенное их преобразование в осадочные горные породы (Седиментогенез, Диагенез, Катагенез). Э. п. в сочетании с эндогенными процессами участвуют в формировании рельефа Земли, в образовании толщ осадочных горных пород и связанных с ними месторождений полезных ископаемых. Так, например, в условиях проявления специфических процессов выветривания и осадконакопления образуются руды алюминия (бокситы), железа, никеля и др.; в результате селективного отложения минералов водными потоками формируются россыпи золота и алмазов; в условиях, благоприятствующих накоплению органические вещества и обогащенных им толщ осадочных горных пород, возникают горючие полезные ископаемые.