Файл: Сборник методических указаний для студентов по выполнению практических работ по учебной дисциплинеГеология программы подготовки специалистов среднего звена.pdf

15
– пьезоэлектрический эффект (горный хрусталь);
– радиоактивность (уранинит);
– люминесценция (кальцит);
– двулучепреломление (кальцит – исландский шпат);
– вкус (галит, соли);
– запах (глинистые) и другие.
Выделяются наиболее распространенные представители следующих групп минералов:
I. САМОРОДНЫЕ минералы являются простыми веществами и состоят из одного химического элемента (сера S, графит C). Этот класс насчитывает около 50 минералов и составляет 0,1% объёма земной коры. Представители этого класса являются ценными ископаемыми.
II. СУЛЬФИДЫ (сернистые соединения) – около 20 природных минералов (пирит
FeS
2
, галенит PbS), составляющих 0,15% объёма земной коры. Они не являются породообразующими и снижают качество строительных материалов.
III. ГАЛОИДЫ (соли галоидно–водородных кислот) – около 100 природных минералов (галит NaCl, флюорит CaF
2
). Галоиды – вредные примеси в грунтах и строительных материалах.
IV. ОКИСЛЫ и ГИДРООКИСЛЫ – соединения элементов с кислородом и гидроксилом. Этот класс насчитывает около 200 природных минералов, широко распространённых, особенно в поверхностных условиях (кварц SiO
2
, гематит Fe2O3). Они составляют 17% от объёма земной коры.
V. КАРБОНАТЫ (соли угольной кислоты) составляют 2% от объёма земной коры.
Этот класс включает около 80 природных минералов (кальцит CaCO
3
, доломит CaMg[CO
3
]
2
), которые имеют большое значение как естественные строительные материалы и сырьё для производства искусственных стройматериалов.
VI. ФОСФАТЫ (соли фосфорных кислот) – это более 300 минералов (апатит Ca
5
(F,
Cl, OH) [PO
4
]
3
), большинство из которых – редкие.
VII. СУЛЬФАТЫ (соли серной кислоты) составляют 0,1% от объёма земной коры. В этот класс входят около 260 минералов (гипс Ca[SO
4
]
2
H
2
O, ангидрит CaSO
4
). Большинство из них имеют малый удельный вес, небольшую твёрдость, светлоокрашены, некоторые содержат воду. Сульфаты – ценное сырьё для производства стройматериалов.
VIII. СИЛИКАТЫ (соли кремниевых кислот) – сложные химические соединения, составляющие 90% всего объёма земной коры. Класс насчитывает около 800 минералов
(лабрaдор
(Na,Ca)[AlSi
3
O
8
], роговая обманка
(Ca,Na)
2
(Fe
2+
,Fe
3+
,Mg,Al,Mn,Ti)
3
[Si
3
Al
4
O
2
]
2
Fe[OH,F]
2
), большинство из них применяется в строительстве.

16
Пример описания. Мономинеральный агрегат представлен сросшимися зёрнами кристаллов. Под лупой видны кристаллы в форме правильных кубов. Минерал имеет сильный металлический блеск, золотисто–жёлтый цвет и чёрный, с зеленоватым оттенком цвет черты. Минерал царапает стекло, но не царапает кварц, следовательно, его твёрдость 6.
Спайность отсутствует, излом неровный, вес тяжёлый (ориентировочно). При сравнении всех полученных при изучении образца минерала данных, по определителю находим, что это пирит из класса сульфидов.
При изучении большой группы минералов записи можно оформить в виде таблицы 2.
Таблица 1.2 – Форма записи описания минералов
№
п
/п
Морф ологи че ск ие
Б
ле ск
Цв ет
Цв ет че рты
Тве рдос ть
С
па йн ос ть
Из лом
Ди агн ос ти че ск ие свой ства
К
ла сс
На им ен ова ни е м
ин ера ла и
е го хи м
ич ес ки й сос тав
1
Зе м
ли стая м ас са
Тус клый
, м атовый
, в ч ешуй ка х пе рла м
утровый
Ж
елт ова то
–с ерый
Б
елый
1
–1,5
С
па йн ос ть не ра зли чи м
а
Из лом з ем ли стый
Ги грос коп ич ен
, ли пн ет к яз ы
ку
С
или ка т
К
аоли ни т
Al
4
(O
H)
8
xS
i
4
O
10
Изучение методики определения минералов и составления их описания можно ограничить 20 разными минералами, если они определены правильно.
В результате выполненной работы студентам следует научиться определять следующие основные породообразующие минералы: кварц, кальцит, апатит, роговую обманку, слюды, каолинит, полевые шпаты, авгит, оливин и другие по указанию преподавателя.

17
Практическая работа №2

18
При порфировой структуре в аморфной, стекловатой массе выделяются отдельные кристаллы, называемые вкрапленниками.
Под
текстурой
(сложением) понимают расположение и распределение относительно друг друга составных частей породы в занимаемом ими пространстве. Различают несколько типов текстур.
Массивную, или беспорядочную, текстуру имеют породы, у которых нет какой–либо закономерности в расположении породообразующих минералов.
Слоистая текстура бывает у осадочных пород, состоящих из тонких слоев с разным составом, структурой, цветом, размерами и т. п.
Сланцеватой текстурой характеризуются породы, расслоенные на тонкие пластины, расположенные в одном направлении.
Миндалекаменная текстура характерна для пород, содержащих миндалины, состав вещества которых резко отличен от состава вмещающей породы.
У пород, имеющих флюидальную (текучую) текстуру, кристаллы минералов расположены в направлении потока лавы.
Пористую текстуру имеют породы, пронизанные видимыми на глаз порами, обусловленными газом, выделившимся при застывании магмы.
1. Магматические породы
Магматическими
называются породы, образующиеся в результате остывания и затвердевания магмы как на глубине, внутри земной коры, так и на земной поверхности после излияния. В зависимости от этого они делятся на глубинные, или интрузивные, и
излившиеся, или эффузивные. В свою очередь интрузивные породы также подразделяются на абиссальные, застывшие на большой глубине, и гипабиссальные, застывшие на небольшой глубине. Эффузивные породы, не подвергшиеся изменению, называются кайнотипными, а более древние, претерпевшие различные изменения, – палеотипными.
Интрузивные и эффузивные породы имеют различные структуру и текстуру.
Абиссальные породы характеризуются полнокристаллической структурой и массивной текстурой. Для эффузивных пород более характерны стекловатая, скрытокристаллическая, порфировая структуры и флюидальная, пористая, миндалекаменная, а иногда и массивная текстуры. Кайнотипные породы имеют обычно пористую текстуру. У палеотипных пород, отличающихся большой плотностью, порфировые выделения сильно разрушены.
Гипабиссальным породам свойственна порфировая структура. Однако эти породы, как промежуточные по условиям образования, могут иметь и полнокристаллическую структуру.

19
Таким образом, по структуре и текстуре можно определить условия образования горной породы.
Магматические породы отличаются по химическому и минералогическому составам, а также по физическим свойствам. Различие в химическом составе определяется содержанием кремнекислоты (Si02) в породе. По этому признаку интрузивные и эффузивные породы разделяют на кислые (Si02 от 75 до 65 %), средние (Si02 от 65 до 52 %), основные (Si02 от 52 до 40 %) и ультраосновные (Si02 менее 40 %).
Степень кислотности магматических пород определяется содержанием в них кварца и оливина, которые вместе не встречаются. Кислые породы содержат много Si02, избыток которого представлен зернами кварца. В средних породах кварца практически уже нет. В основных породах с уменьшением содержания кремнекислоты возрастает содержание оливина. Больше всего оливина в ультраосновных породах.
Степень кислотности характеризуется также цветом и относительной плотностью породы. Цвет зависит от наличия таких цветных минералов в породе, как биотит, роговая обманка, авгит и др. В кислых породах преобладают светлые силикаты – биотит и роговая обманка. Чем кислее породы, тем они светлее. В основных породах возрастает содержание темного силиката – авгита.
С уменьшением кислотности возрастает относительная плотность пород: у кислых пород 2,5–2,7, у средних 2,7–2,8, у основных 2,9–3,1 и у ультраосновных 3,1–3,3.
Кислые породы. Породообразующими минералами кислых пород являются калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, кварц и цветные минералы – слюды, амфиболы и изредка пироксены. Содержание полевых шпатов в кислых породах до 60–70 % определяет их светлую окраску. Среди кислых пород наиболее распространены интрузивные породы – гранит и гранодиорит и реже их эффузивные аналоги – липарит и кварцевый порфир.
Гранит – абиссальная порода, имеющая полнокристаллическую структуру; цвет красный, розовый, серый, желтоватый; разновидность гранита без слюды называется аплитом, а без полевого шпата – грейзеном; широко распространен в природе. Используется в строительном деле.
Липарит – эффузивный аналог гранита; имеет порфировую структуру; в стекловатой массе вкраплены зерна полевых шпатов и кварца; текстура чаще всего флюидальная; цвет светлый, розовато– или желтовато–белый. Порода, соответствующая по составу липариту, но со стекловатой структурой, называется вулканическим стеклом (обсидианом).
Средние породы. Породообразующие минералы средних пород – светлые плагиоклазы или калиевые полевые шпаты и цветные – слюды, роговая обманка, реже авгит.
Такое соотношение минералов определяет светлую окраску пород. К представителям

20 средних интрузивных пород относятся сиениты и диориты, а эффузивных – андезиты и трахиты.
Сиениты – абиссальная порода с полнокристаллической среднезерни–стой структурой; цвет – от розового до сероватого; залегает в виде самостоятельных интрузивных тел или встречается по краям гранитных массивов. С сиенитами нередко связаны месторождения магнезита, меди, золота, вольфрама и др.
Диориты – абиссальная порода с полнокристаллической структурой; залегает в виде штоков или на периферии кислых интрузивных массивов. С диоритами связаны месторождения меди и полиметаллов.
Андезиты – эффузивный аналог диорита темно–серого или черного цвета; структура порфировая; основная масса – скрытокристаллическая; текстура пористая; слагает конусы потухших вулканов Казбек и Эльбрус на Кавказе; развит в горных областях, окаймляющих побережье Тихого океана.
Трахиты – эффузивный аналог сиенита; обладает порфировой структурой и пористой текстурой; вкрапленники представлены кристаллами санидина; цвет в свежем виде светло–
желтый, светло–серый или розоватый; залегает в виде покровов и потоков; широко распространен на Северном Кавказе и в Армении.
Основные породы. Главными породообразующими минералами являются пироксены
(авгиты) и плагиоклазы (часто Лабрадор) и в меньшем количестве роговая обманка и оливин.
Окраска пород темная. У интрузивных пород на темном фоне выделяются темно–серые зерна плагиоклазов. Основные представители интрузивных пород – габбро и диабазы, а их излившиеся аналоги – базальты.
Габбро – абиссальная полнокристаллическая, темноокрашенная порода, состоящая из авгита, роговой обманки и плагиоклаза. Разновидность, состоящая из Лабрадора, называется лабрадоритом. С габбро могут быть связаны месторождения меди и титаномагнетита.
Диабазы – полнокристаллическая средне– и мелкозернистая порода палеотипного облика, состоящая из авгита и плагиоклаза; имеет офитовую (диабазовую) структуру, для которой характерна лучшая огранка кристаллов плагиоклаза, чем пироксена (авгита); окраска породы зеленовато–серая и темно–зеленая.
Базальты – черная или темно–серая излившаяся порода скрытокристаллической структуры; нередко в основной афанитовой массе породы можно видеть порфировые выделения авгита, оливина, плагиоклаза, роговой обманки; залегает в виде покровов и потоков мощностью сотни и тысячи метров и площадью сотни тысяч квадратных километров. Объем всех остальных магматических пород значительно меньше объема базальтов. Особенно значительны площади, занятые базальтами на дне океанов.