Магматические горные породы

Застывая на значительной глубине, магма образует массивные тела больших размеров – батолиты, межпластовые интрузии, лакколиты, штоки, а по трещинам пород, в которые она внедряется, также жилы и дайки (рис. 3).

Рис. 3. Формы залегания магматических пород

Лакколиты (греч. «лакоо» - яма) – грибообразные тела, имеющие выпуклую верхнюю поверхность и сравнительно плоскую нижнюю. к которой подходят подводящие каналы. В плане имеют округлую форму и размеры от сотен метров до нескольких километров в диаметре. Лакколиты обычно образуются при внедрении кислой магмы, которая в силу высокой вязкости обладает слабой проникающей способностью и скапливается в одном месте. Покрывающие слои горных пород при этом приподнимаются и изгибаются в виде купола.

Лополиты (греч. «лопос» - чаша) – межпластовые чашеобразные тела, образование которых обусловлено проседанием горных пород под тяжестью внедрившейся магмы. Они состоят преимущественно из основных пород и обладают значительными размерами.

Факолиты (греч. «факоо» - чечевица) – относительно небольших размеров тела, имеющие чечевицеобразную форму и залегающие, как правило, в сводовых частях антиклинальных или синклинальных складок.

Батолиты – (греч. «батос» - глубина) – наиболее крупные интрузивные тела (мощностью 5-10 км), имеющие в плане удлиненно-овальную форму, располагающиеся в центральных частях горноскладчатых сооружений, и сложены породами гранитного состава.

Штоки – интрузивные тела неправильной формы, часто близкой к цилиндрической форме, располагаются в зонах пересечения различных тектонических нарушений и могут быть сложены горными породами самого различного состава от кислых до ультраосновных.

Дайки (шотл. «дайка» - стена) – плоские плитообразные тела, возникающие в результате заполнения магмой вертикальных и наклонных трещин в земной коре.

Некки (англ. «некк» - шея) – трубообразные тела, представляющие собой жерла древних вулканических аппаратов центрального типа, заполненные магмой, нередко содержащие обломочный материал.

У магматических пород следует различать глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные) породы, а среды последних – древние (палеотипные) и молодые (кайнотипные).

Минеральный состав МГП разнообразен, хотя представлен сравнительно небольшим числом минералов, преимущественно силикатов. Как для любых других горных пород, он постоянен для каждой конкретной магматической горной породы.

Главные (породообразующие) минералы МГП - полевые шпаты (около 60%), кварц и пироксены (по 12%), остальные минералы (роговая обманка, нефелин и др.) имеют меньшее значение. Второстепенные минералы МГП не являются их неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства пород (присутствие 1-2% пирита делает гранит непригодным для облицовки).

Среди магматических горных пород встречаются как мономинеральные (дунит), так и полиминеральные (гранит, габбро). Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным (роговая обманка в гранитах составляет не более 1-2 % и является второстепенным минералом, а в габбро – около 40% и является главным минералом).

Расплавленная магма по химическому составу представляет сложное вещество, в котором преобладает кремнезем (SiO₂) c растворенными в нем всеми известными химическими элементами. По содержанию SiO₂ как в свободном, так и в составе других силикатов изверженные горные породы делятся на: кислые (SiO₂ – 65-75%), средние (SiO₂ – 52-65%), основные (SiO₂ – 40-52%), ультраосновные (SiO₂ – менее 40%). В кислых и средних породах преобладают светлые минералы, а в основных и ультраосновных – темные.

В магматических породах различают структуры:

- кристаллически зернистая (полнокристаллическая). Порода полностью состоит из зерен, входящих в нее минералов, плотно прижатых друг к другу. По крупности зерен кристаллически зернистая структура делится на: крупнозернистую (зерна крупнее 5 мм), среднезернистую (зерна размером 5-1 мм), мелкозернистую (зерна мельче 1 мм);

- скрытокристаллическая (афонитовая). Зерна минералов очень малы, почти не видны глазами и различаются только под микроскопом;

- порфировидная. Зерна одного минерала вкраплены в общую мелкозернистую массу;

- порфировая. Зерна минерала вкраплены в скрытокристаллическую или аморфную массы;

- стекловатая. Быстро охлаждающаяся лава не успевает раскристаллизоваться и образует тело со стеклянным блеском и раковистым изломом.

Для магматических пород характерны текстуры:

- массивная или однородная;

- плотная, характеризующееся беспорядочным, но равномерным расположением зерен минералов;

- флюидальная (со следами течения), при которой длинная ось минеральных зерен породы ориентирована по направлению потока;

- сланцеватая, при которой зерна минералов сплющены и располагаются параллельно друг другу;

-пористая (шлаковая), характеризующаяся наличием видимых глазами пор.

Характеристика наиболее распространенных магматических горных пород представлена в табл. 4.

Таблица 4

Изверженные горные породы (класс скальных грунтов)

Работа 2.Описание и определение магматических горных пород.

Задание. Изучить основные свойства магматических горных пород. Составить характеристики свойств горных пород, образцы которых выданы преподавателем, уточнить их применение в строительстве.

Осадочные горные породы

По месту отложения осадочные горные породы подразделяются на морские и континентальные. По условиям образования и составу осадочные породы подразделяются на:

- обломочные (продукты механического выветривания различных пород);

- химические (хемогенные, образуются в результате выпадения из водных растворов химических осадков);

- органогенные (образуются в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений).

Это деление несколько условно, так как многие горные породы имеют смешанное происхождение. Чаще всего осадочные горные породы наблюдаются в земной коре в виде плитообразных тел – пластов, линз, залежей, но могут образовывать и более сложные по форме тела типа гнезд или карманов, куполообразных и штокообразных залежей и др.

Формы первичного залегания осадочных пород зависят от условий и длительности процессов осадконакопления. Так, для морских осадочных пород наиболее характерными являются пластовые формы залегания, выдержанные по мощности на больших пространствах. Для континентальных отложений более присущи менее выдержанные по мощности пласты с частыми пережимами, а также неправильной формы залежи, отличающиеся быстрым вклиниванием на коротких расстояниях

Для структур осадочных пород единой классификации не создано. То связано с большим разнообразием их происхождения и облика. Принято рассматривать отдельно структуры обломочных, глинистых, химических и биохимических пород.

Обломочные осадочные породы классифицируются не по химическому и не по минеральному составу, а по размерам и форме обломков. Таким образом, обломочные осадочные породы одного и того же названия могут иметь различных химический и минеральный составы (табл. 5).

Таблица 5

Классификация обломочных пород

Обломочные осадочные породы делятся на рыхлые (несцементированные, сыпучие) и на компактные (сцементированные и уплотненные). Компактные обломочные породы представляют собой обломанный материал, сцементированный каким-либо веществом в сплошную массы или уплотненный.

Брекчия – сцементированный природный щебень и дресва.

Конгломерат - сцементированная галька и гравий.

Песчаник – сцементированный песок.

Алевролит – сцементированный суглинок.

Лесс – уплотненные пылеватые частицы. Строение землистое, очень нежный на ощупь, легкий, легко растирается между пальцами в тончайшую пыль, образуя мучнистую массу. В состав лесса входят очень мелкие зерна песка, глины, кальцит, бурый железняк и др. Вскипает при действии НСl, при увлажнении объем уменьшается. Имеет запах глины.

По соотношению обломков (зерен) и цементирующего вещества выделяют следующие типы цементов:

- базальный, когда в породе обломки составляют 30-35%, при этом они не соприкасаются друг с другом;

- поровый – заполняет поры между обломками;

- пленочный - цемент покрывает обломки тонким слоем, связывает их между собой;

- контактовый – цемента мало, он имеется лишь в местах соприкосновения обломков, поры остаются незаполненными.

Цемент может быть аморфным (обычно мономинеральный, например опаловый или фосфатовый) или кристаллическим (кальцитовый, гипсовый, кварцевый и т.д.).

Таблица 6

Классификация текстур осадочных пород.

В породах химического или биохимического происхождения важнейшим структурным признаком является форма зерен. Идиоморфная структура – зерна с правильной кристаллографической формой, аллотриморфная - преобладают зерна неправильной формы.

Среди пород химического происхождения выделяют оолитовую и сферолитовую структуры.

В биогенных породах выделяют биоморфную (из обломков раковин), органогенно-обломочную (скопление обломков раковин) структуры.

Таблица 7

Классификация химических и биохимических пород по размеру зерен.

Таблица 8

Классификация химических пород.

Таблица 9

Классификация биохимических пород.

В осадочных горных породах выделяют текстуры:

- первичные, возникающие в период накопления осадка или существования его в неотвердевшем состоянии, например, слоистые или подводнооползневые;

- вторичные, образуются в период превращения осадка в горную породу или при дальнейших изменениях породы.

Глинистые породы состоят из продуктов механического и химического разрушения горных пород. Глинистые осадочные породы различаются по характеру связей между частицами, пластичным свойствам, минеральному составу и происхождению. Среди глинистых пород по содержанию глинистых частиц < 0,005 мм выделяют глины (более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (2-10%).

Глинистые породы состоят из трех главных групп глинистых минералов: каолинита, монтмориллонита и гидрослюды. В зависимости от этого различают глины каолиновые, монтмориллонитовые и гидрослюдистые.

Обычные глины белого цвета, содержащие органические вещества черного и темно-серого цвета, содержащие окислы железа и марганца – желто-бурого, буро-красного цвета, содержащие глауконит и хлорит – голубовато-зеленого цвета.

Разновидности глин:

Тощие содержат значительное количество частиц кварца, халцедона, опала.

Жирные (огнеупорные) богаты каолином, жирны на ощупь. Цвет серый, желтоватый.

Сукновальная в воде не размягчается, а распадается в порошок. Впитывает жиры и масла.

Белая имеет белый, розоватый цвета, жирна на ощупь.

Бентонитовая имеет восковой блеск; белый, серый и оливковый цвета.

К биогенным породам относятся:

1. Нефть (С_nH_m) – смесь различных горючих веществ. Жидкая маслянистая порода черного, коричневого или желтого цвета (встречается также бесцветная и белая нефть), легкая (всплывает на поверхности воды), горит коптящим пламенем, имеет запах керосина.

2. Горючий газ.

3. Торф состоит из полуразложившихся растительных остатков, содержит углерод, кислород, азот и примеси минеральных веществ. Матовый, мягкий, цвет бурый, желто-бурый, черно-бурый. Легкий, в воде не тонет, окрашивает воду в бурый цвет. Легко загорается.

4. Ископаемые угли - различные естественные горючие вещества, образовавшиеся из растительных остатков прежних геологических периодов путем сложных изменений, выразившихся в постепенном обогащении углеродом так называемого материнского вещества угля. Исходным материалом для образования ископаемых угле служили отмершие остатки наземной растительности, как высокоорганизованных представителей, так и низших растений (водоросли). По характеру исходного материала выделяют сапропелевые угли, возникшие из спор (кеннельские угли) или из водорослей (богхеды), и гумусовые угли, в образовании которых принимала участие древесная растительность.

Бурый уголь – матовый, мягкий, бурый или черный цвет, черта бурая, спайность отсутствует, плотный, аморфный, легкий, от спички загорается и горит сильно коптящим пламенем с неприятным запахом. Его разновидности: лигнит, сохранивший строение дерева, гагат.

Каменный уголь (сапропелевый, сапропелит) – матовый, мягкий, темно-коричневый, черта темно-бурая, спайность отсутствует, сплошной плотный, аморфный, мягкий, горюч. Его разновидности – богхед, образовался за счет водорослей; кеннельский уголь, образовался за счет спор.

Каменный уголь (гумусовый, гумолит) – матовый, твердость средняя, черта черная, пачкает руки, спайность отсутствует, сплошной плотный, слоистый аморфный, горюч.

Антрацит – блестящий, твердость средняя, черный, черта черная, рук не пачкает, спайность отсутствует, сплошной, аморфный, хрупкий.

Работа 3.Определение осадочных горных пород.

Задание. Изучить основные свойства осадочных горных пород. Составить характеристику образцов, выданных преподавателем. Выяснить значение процессов осадконакопления в образовании полезных ископаемых.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: