Лабораторна робота №3

Характеристика основних магматичних гірських порід, їх господарське значення. Опис і визначення магматичних гірських порід.

Мета роботи: дослідити фізичні властивості по навчальних колекціях гірських порід і описати, користуючись посібниками найрозповсюдженіші на Україні породи.

Література:

1. Толстой М.П. Геология с основами минералогии.- М.,1991 – с. 85-141

2. Кузин М.Ф. Егоров Н.И. Полевой определитель минералов. – М.,”Недра”,1983 – с.20-235

3. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горнах пород и окаменілостей – М., „Недра”, 1979 – с.53-162

4. Тихоненко Д.Г., Дегтярьов В.В., Щуковський М.А., Язикова А.Г., Величко Л.Л., Тарара В.С. Геологія з основами мінералогії. – К., «Вища освіта», 2003

Обладнання :

1. колекція мінералів

2. колекція фотографій

Гірськими породами називають скупчення одного або декількох мінералів, які займають значний простір у земній корі і мають більш-менш сталий хімічний і мінеральний склад та будову.

Власне з гірських порід і мінералів утворена земна кора.

Породи, які складаються з одного мінералу, називають мономі-неральними (наприклад, вапняк утворений з мінералу кальциту). Породи, що складаються з багатьох мінералів, називають поліміне-ральними (наприклад, граніт утворений з кварцу, польового шпату, слюди).

Мінерали у складі породи мають неоднакове значення. Деякі з них характерні для породи й обов'язково входять до її складу. їх на­зивають породоутворювальними мінералами. їх близько 20 івидів. З них на 95 % складена земна кора. Випадкові (другорядні) мінерали в складі порід називають акцесорними. їх вміст у породах менший б %.

За походженням усі гірські породи поділяють на три групи: маг­матичні, осадові, метаморфічні.

Магматичні породи утворюються внаслідок кристалізації маг­ми всередині або на поверхні земної кори.

Осадові породи — продукти вивітрювання магматичних і ме­таморфічних порід та накопичення решток організмів. Ці продукти можуть переноситися механічними силами (вітром, льодом, водою), виділятися з розчинів і відкладатися на дні водойм або на поверхні землі.

Метаморфічні породи — змінені магматичні й осадові породи під впливом високих температур, тиску, а також газів, гарячих роз-нинів, які виділяються з магми.

Майже 75 % поверхні земної кори вкрито осадовими породами і лише 25 % — магматичними і метаморфічними. Проте об'єм осадових порід становить тільки 3 % об'єму всіх гірських порід, які скла­дають земну кору загалом. Усього відомо близько 1000 видів гірсь­ких порід.

Осадові породи є основними ґрунтотворними породами. В особ­ливу групу виділяють агрономічні руди. Це гірські породи та про­дукти їх переробки, які використовують як добри­ва, меліоранти, засоби бо­ротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Більша частина агроруд має осадо­ве походження, менша — магматичне.

---

Земна кора в різних частинах Землі має неод­накову товщину і різну будову. Виділяють два типи земної кори — океанічний і континента­льний (рис. 1).

Рис1. Розріз ділянки земної кори:

І — океан; 2 — осадові гірські породи; 3 — гра­ніти; 4 — базальтовий пояс; 5 — мантія (верхні шари перідотитової зони)

Континентальний тип земної кори складається з трьох оболо­нок — осадової, гранітної і базальтової.

Океанічний тип земної кори складається з двох оболонок — осадової і базальтової.

Осадова оболонка залягає на самій поверхні земної кори. Вона складена осадовими гірськими породами. Товщина її змінюється від нуля до 8 — 15 км, а в гірських країнах досягає 40 — 70 км. Під океа­нами вона має невелику товщину.

Гранітна оболонка залягає під осадовою. Складена вона пере­важно магматичними і метаморфічними породами. На дні Світового океану гранітної оболонки немає. її товщина в середньому 10 — 40 км, а під гірськими хребтами — 50-70 км.

Базальтова оболонка залягає під гранітною. Вона складається з базальтів. На рівнинах товщина базальтової оболонки 20 - 25 км, а в районах молодих гір 15 - 20 км. Більшу товщину вона має під океанами, ніж під континентами.

Магматичні гірські породи за походженням належать до первинних, тому що утворюються безпосередньо з магми. Магма — тістоподібна розплавлена маса силікатного складу, яка містить гази, пару, воду, гарячі водні розчини. Внаслідок рухів Земної кори магма може переміщуватися ближче до поверхні Землі. Підійняті з надр у земну кору або вилиті на її поверхню розплавлені маси (магма) застигають і утворюють магматичні гірські породи. Якщо магма застигає на глибині, то породи, що утворюються тут при повільному застиганні та під високим тиском, називають ін­трузивними (глибинними, або плутонічними). Коли магма-лава виливається на поверхню Землі і твердне в умовах низьких тиску і температури, то утворюються ефузивні (виливні, або вулканічні) магматичні породи. Інтрузивні й ефузивні магматичні породи різ­няться між собою структурою, текстурою та умовами залягання.

Інтрузивні магматичні породи. Коли магма застигає в надрах Землі, де процес охолодження відбувається повільно, її атоми і мо­лекули встигають розташуватися у певному порядку, тобто утворити Пристали. Тому ці породи мають повнокристалічну (зернисту) структуру. Вона може бути: рівномірнозернистою і нерівномірно-зернистою (порфіроподібною) (рис. 2).

Рис. 2. Структури магматичних гірських порід:

а — рівномірнозерниста; б— нерівномірнозерниста; в — пегматитова

У повнокристалічних породах всі мінерали знаходяться у формі кристалічних зерен.

Різновидом повнокристалічної структури є пегматитова стру­ктура. Вона утворюється, коли великі кристали одного мінералу проростають однаково орієнтованими дрібними кристалами іншого мінералу. Наприклад, у письмового граніту.

---

У порфіроподібній структурі на фоні загальної рівномірнозер-нистої маси виділяються великі кристали вкраплень (наприклад, у сієніту).

За розміром кристалів розрізняють такі види структур:

• великоозернисту — розмір зерен понад 5 мм у діаметрі (влас­тива глибинним породам, які кристалізуються повільно і кристали встигають вирости до великих розмірів);

• середньозернисті — зерна розміром 5-2 мм;

• дрібнозернисті — менше 2 мм (характерна для напівглибин-них порід, що утворюються за швидкого охолодження магми).

Для інтрузивних порід характерна масивна текстура. За масив­ної текстури мінерали розміщені в породі безладно і щільно приля­гають один до одного.

Форми залягання. Інтрузивні породи утворюють масивні ті­ла (рис. 3):

• лаколіти — тіла грибоподібної форми з випуклою поверхнею (діаметром від 100 м до декількох кілометрів; наприклад, гори Машук, Залізна, Аюдаг);

• лополіти — мають вигляд плоского блюда або чаші;

• батоліти — куполоподібні тіла великих розмірів (площею понад 200 км²); вони мають стрімкі боки і розширюються донизу, фундамент батолітів знаходиться на великій глибині;

• штоки — за формою аналогічні батолітам, але менших розмі­рів (площею менше 200 км²);

• факоліти — сочевицеподібні тіла у складках шарів.

Рис 3. Форми залягання інтрузивних магматичних гірських порід

У разі заповнення тріщин інтрузивними породами утворюються:

• жили — не мають правильної форми;

• дайки — жили, які перетинають шари вертикально (завдовж­ки в сотні кілометрів, завширшки 3-12 км);

• нек — застигла лава у жерлі вулкана;

• сіли — горизонтальні інтрузії.

Ефузивні магматичні породи. У разі виливання магми на поверхню Землі у вигляді лави вона швидко охолоджується і кристали утворитися не встигають. Тому ці породи утворюють суцільні амо­рфні або прихованокристалічні маси. Вони мають такі види структури:

• склувату (афонітову) — зерна непомітні навіть у лупу; це аморфна маса з раковистим зламом (наприклад, обсидіан);

• порфірову — на фоні дрібнозернистої, щільної або аморфної ;$*аси добре видно окремі великі кристали; це прихованокристалічні рброди (наприклад, трахіт, андезит) (рис. 4).

Для ефузивних порід характерна така текстура:

• пориста — зумовлена виділенням газів під час застигання лави пемза, ліпарит, анде­зит);

• ніздрювата — зу­мовлена виділенням газів під час застигання лави (базальт);

Рис. 4. Порфірова (а) та склувата (б) струк­тури ефузивних магматичних гірських порід

• мигдалекам'яна — утворюється в разі заповнення порожнин мінеральною речовиною (базальт);

• флюїдальна — кристали витягнуті в напрямку течії лави (лі­парит);

• масивна (обсидіан).

Форми залягання. Ефузивні магматичні породи залягають у формі:

• потоків — заповнені застиглою лавою, подовжені негативні форми рельєфу;

• покривів — виникають у разі великих виливів базальтових

• лав і займають величе­зні площі (десятки ти­сяч квадратних кіломе­трів, наприклад, Сере-дньосибірське плоско­гір'я);

• куполів — в'язка гранітна лава, що ви­ливається із жерла вул­кана, не розтікається, а утворює куполоподібне підвищення (рис 5).

---

Рис 5. Форми залягання ефузивних маг­матичних гірських порід:

1 — потік; 2 — покрив; 3 — купол

До складу магматичних порід входять усі відомі хімічні елемен­ти. Головними з них є О (47 %), Si (28 %), А1 (8 %), Fe (5 %), Са, Na, К, Mg, Ті, Н.

Важливим критерієм для характеристики магматичних порід є вміст у них силікатної кислоти. Залежно від ступеня насичення ма­гматичних порід кремнеземом (SiO₂) їх поділяють на: ультракислі (SiO₂ > 75 %), кислі (65 - 75 %), середні (52 - 65 %), основні (45 -52 %), ультраосновні (SiO₂ < 45 %) .

До головних породоутворювальних мінералів належать польові шпати, кварц, слюди, оливін, піроксени, амфіболи, фельдшпатиди. До другорядних, або акцесорних (їх вміст незначний), належать апатит, флюорит, рудні мінерали. За забарвленням головні мінера­ли поділяють на кольорові (амфіболи, оливін, піроксени, біотит) і світлі (польові шпати, кварц, фельдшпатиди).

Мінерали кварц і оливін — відповідно індикатори кислотності та основності порід. Разом вони не трапляються.

Наявність кварцу дає підставу віднести породи до кислих (за ^цалого його вмісту — до середніх), відсутність кварцу і незначна Іїгількість оливіну — до основних, значна кількість оливіну — до Іультраоснбвних.

У кислих породах переважають кварц і калієві польові шпати, тому породи світлі. У разі переходу від кислих до основних і ультра-зосновних порід вміст кварцу й ортоклазу зменшується. Водночас збі­льшується вміст спочатку плагіоклазів, а потім їх замінюють кольо­рові мінерали. Переважання кольорових мінералів в ультраосновних породах зумовлює збільшення щільності порід до 3-3,4 г/см³ проти 2,7 г/см³ у кислих, зеленкувато-чорний колір, зниження температури Ішіавлення і збільшення в'язкості.

Таблиця 4.1. Класифікація магматичних гірських порід

Ступінь кислотності, вміст SiО2	Забарв­лення	Інтрузивні породи	Ефузивні породи	Мінеральний склад
Кислі, SiO2 > 65 %	Світле	Граніт	Ліпарит Обсидіан	Кварц, ортоклаз, слю­да, рогова обманка, рід­ше авгіт
Середні, SiO2 = 52...65 %	Сіре	Сієніт Діорит	Трахіт Андезит	Ортоклаз, мікроклін, рогова обманка, рідше біотит, авгіт Плагіоклаз середній, рогова обманка, рідше біотит, авгіт
Основні, SiO2 = 40...52 %	Темне до чор­ного	Габро Лабрадорит	Базальт, діабаз	Плагіоклаз основний (лабрадор), авгіт, оли­він, рідше біотит, рого­ва обманка Лабрадор
Ультраосновні, SiO2 < 40 %	Чорне, темно-зелене	Перидотит, дуніт	Пікрити	Оливін, авгіт

Інтрузивні магматичні породи залягають на глибині, але інколи і вони можуть виходити на денну поверхню, якщо їх покрівля розми­ла або коли їх підносять до поверхні тектонічні сили.

Ефузивні породи, як правило, залягають на поверхні Землі. Проте вони можуть бути занурені під осадові породи, якщо земна кора опускалася внаслідок тектонічних процесів.

---

3 інтрузивних магматичних порід найпоширенішими є граніти, з ефузивних — базальти.

Граніт (від лат. granum — зерно).

Походження — кисла інтрузивна магматична порода.

Мінеральний склад — полімінеральний. Складається з породо-утворювальних мінералів: калієвих польових шпатів (ортоклаз, мі­кроклін) — 40-60 %, кварцу — 30-35 %, кольорових мінералів — слюд, групи амфібол (рогової обманки), рідше групи піроксенів (ав­гіт) — 5 — 15 %. Залежно від вмісту кольорових мінералів розрізня­ють різновиди граніту: біотитовий, мусковітовий, роговообманковий, піроксеновий (з авгітом).

Акцесорні мінерали: апатит, циркон, магнетит, пірит, молібденіт та ін.

Структура повнокристалічна (зерниста). За відносним розміром зерен структура буває рівномірнозерниста або порфіроподібна (не-рівномірнозерниста), велико-, середньо- або дрібнозерниста.

Текстура масивна.

Колір сірий, рожевий, жовтий, червоний. Залежить від кольору польових шпатів.

Тверда порода (дряпає скло).

Форми залягання — батоліти, штоки, дайки, жили, лаколіти.

За структурою та мінеральним складом виділяють декілька різ­новидів граніту.

Рапаківі (від фін. гниле каміння) — граніт із порфіроподібною структурою, збагачений ортоклазом. На фоні загальної маси розсія­ні великі кристали ортоклазу яйцеподібної форми, які обрамлені сірим або зеленкуватим олігоклазом. Використовують як декора­тивний камінь.

Письмовий граніт — граніт із пегматитовою структурою (схожа на арабські літери). Орієнтовані кристали кварцу пронизують вели­кі кристали польових шпатів.

Гранодіорит — граніт, в якому переважають натрієво-кальцієві польові шпати. Має темніший колір, ніж звичайні граніти чи зерна кварцу і польових шпатів.

У процесі вивітрювання насамперед руйнуються польові шпати, перетворюючись на каолініт, а кольорові мінерали — на хлорит. Найстійкіший мінерал кварц, який піддається тільки фізичному вивітрюванню. Продукти вивітрювання — уламкові породи і глини.

Граніт застосовують як будівельний, облицювальний матеріал. Він добре шліфується, піддається обробці. З гранітом пов'язані ро­довища олова, золота, свинцю, міді, слюди, каоліну, флюориту.

Поклади поширені в гірських системах (Урал, Центральний Кав­каз, Алтай), у межах Балтійського щита (Кольський півострів, Ка­релія), Українського щита (Великоподільська, Приазовська височи­ни), в Забайкаллі.

Ліпарит — кислий ефузивний аналог граніту.

Структура склувата або порфірова. На фоні склуватої маси ви­діляються порфірові вкраплення ортоклазу, кварцу, рідше — рого­вої обманки, біотиту.

Текстура масивна, флюїдальна, часто пориста і мигдалекам'яна.

Колір білий, сірий, інколи з рожевим відтінком.

Твердий.

Залягає у вигляді лавових потоків, покривів.

Застосовують як будівельний матеріал, шляховий камінь.

У природі трапляється рідко.

---

Смотрите также файлы

• 1.docx

• zvit.docx

• методика лаб_2.docx

• Документ Microsoft Office Word.docx

• Охорона праці диплом.docx