Сделай Сам Свою Работу на 5

Условия образования минералов и горных пород

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ЗЕМЛИ,

СОСТАВЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССАХ

Строение Земли

 

Земля представляет собой тело, форма которого близка к трехосному эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и по экватору. Расхождения с эллипсоидом местами достигают ± 150 м.

По данным, полученным с помощью космических исследований длина земного меридиана 40008,548 км, а длина экватора 40075,704 км. Средний радиус шара, равновеликого объему Земли, 6371 км.

6371 км

По геофизическим материалам установлено неоднородное внутреннее строение Земли. Упрощенно в ней выделяются ядро радиусом около 3400 км, мантия (или промежуточная оболочка) толщиной примерно 2900 км и земная кора, мощность которой в районах материков 30-50 км (при максимуме 70 км), а в области океанов 5-8 км. Каждая из этих геосфер, в свою очередь, неоднородна и подразделяется на субоболочки, различающиеся по физико-химическим свойствам.

Представление о неоднородном строении земного шара первоначально базировалось на сравнении плотности горных пород, наиболее широко встречаемых в природе, со средней плотностью Земли. Средняя плотность Земли была вычислена после установления ее размеров, она оказалась равной 5,52 г/см3, что значительно превышает плотность горных пород, наиболее распространенных в земной коре.

Последующие геофизические исследования показали, что плотность вещества Земли с глубиной изменяется не только постепенно, но на определенных глубинах и резко.

Наиболее изучена земная кора. Она характеризуется довольно резко изменяющейся мощностью и неодинаковым строением. В среднем подошва коры - поверхность Мохоровичича - залегает под континентами на глубине 40 км, а под океанами на глубине 11-12 км. Средняя мощность океанической коры около 7 км. Земная кора состоит из множества геологических тел, разнообразных по составу, форме и размерам. Мельчайшими в этом множестве являются отдельные зерна и кристаллы, которые представляют собой природные химические соединения или самородные элементы, называемые в геологии минералами.



В самородном, элементарном виде встречаются золото, платина, серебро, медь, сера, углерод (в виде графита или алмаза) и другие минералы. Число их невелико. Большинство же минералов (более 2000) представляют собой химические соединения, например, различные соли, образующиеся путем выпадения из концентрированных растворов водоемов. Широко распространены также минеральные скоп­ления, являющиеся результатом застывания расплавленного вещества Земли. Предполагается, что нижние слои земной коры нацело представлены минеральными скоплениями, образованными подобным путем.

Геологические тела, состоящие из минеральных зерен или их обломков, называются горными породами. Состав, форма и размеры этих тел предопределены условиями образования всей совокупности минеральных зерен (и их обломков), составляющих данную породу, и условиями, в которых происходило и происходит ее изменение. В соответствии с условиями образования выделяются три типа горных пород: осадочные, магматические и метаморфические.

Осадочные горные породы образуются в поверхностной части земной коры в результате разрушения и переотложения ранее существовавших горных пород (песчаник, глина), выпадения осадков из водных растворов (каменная соль, гипс) и жизнедеятельности организмов и растений (коралловые известняки, уголь).

Магматические горные породы образуются в результате застывания расплавленного вещества - магмы - как в недрах земной коры (гранит), так и на ее поверхности (базальт). К метаморфическим относятся породы, образовавшиеся в недрах земной коры в результате воздействия высоких температур, давлений и химических преобразований (гнейсы, кристаллические сланцы).

Верхний слой земной коры - осадочный - сложен осадочными породами. Скорость прохождения продольных сейсмических волн в этом слое земной коры менее 4,5 км/с.

Второй слой на континентах получил название гранитного вследствие того, что скорость поперечных и продольных волн в нем примерно отвечает скоростям, экспериментально полученным для образцов гранита. В строении его принимают участие не только граниты, но и другие магматические и метаморфические горные породу. В гранит­ном слое скорость распространения продольных волн 5,5-6,5 км/с. В океанических впадинах второй слой отличается несколько меньшей средней плотностью и соответственно меньшими скоростями распрост­ранения сейсмических волн. Предполагается, что он состоит из переспаивания базальтовых лав с уплотненными осадочными породами.

В нижней части земной коры скорость распространения продоль­ных волн повышается с 6 до 7,5 км/с. В этой части коры на континен­тах выделяют (по геофизическим данным) два слоя, а в океанах - один.

По мощности и составу различают три типа земной коры: континентальную, океаническую и переходных областей.

Континентальная кора характеризуется максимальной мощностью, достигающей под горными сооружениями 75 км. На равнинных терри­ториях она составляет 25-35 км. Верхний слой ее сложен осадочными горными породами небольшой плотности. Максимальная мощность этого слоя 25 км. Ниже располагается гранитный слой. Его мощность достигает 40 км под горными сооружениями и 15-20 км на платфор­мах. В нижней части коры выделяются базальтовый и подстилающий его переходный слой (состоящий из мантийного и корового материа­ла). Максимальная мощность их соответственно 20 и 25 км.

Океаническая кора значительно тоньше континентальной и имеет трехслойное строение. Верхний слой - осадочный. Мощность его в центральных частях океанов не более 1 км, на периферии - до 10- 15 км и более. Он осадочного слоя континентов он отличается воз­растом - не более 180 млн. лет (против 2500 млн. лет на континен­тах). Средний слой - базальтовый (гранитного слоя в океанической коре нет), мощность его 1,5-2 км. Он состоит в основном из базаль­товых покровов с прослоями брекчий. вулканических пеплов. Нижний слой представлен породами типа габбро и имеет постоянную мощность (5-6 км).

Кора переходных областей характерна для периферии крупных континентов. В переходных областях выделяют субконтинентальную и субокеаническую кору. первая характерна для некоторых архипелагов островов. Она отличается от континентальной пониженной мощностью (30-35 км) и отсутствием четкой границы между гранит­ным и базальтовым слоями. Субокеаническая кора наблюдается в окраинных и некоторых внутренних морях. По сравнению с океани­ческой она имеет повышенную мощность (за счет осадочного слоя).

Следует отметить, что исследования последних лет свидетельствуют о значительно большей общности строения и состава континентальной и океанической коры, чем это предполагалось ранее.

Промежуточная оболочка (мантия) располагается между, земной корой и ядром Земли в интервале глубин 50-2900 км. Ско­рости распространения сейсмических волн в ней достигают максималь­ных для нашей планеты значений - 13,7 км/с для продольных волн и 7,3 км/с для поперечных.

Промежуточная оболочка по составу близка к ультраосновным породам - перидотитам и пироксенитам. В верхней части мантии располагаются первичные магматические очаги.

Ядро Земли - центральное тело нашей планеты, ограниченное поверхностью раздела на глубине 2900 км. На этой глубине скорость продольных колебаний скачкообразно снижается (с 13,7 до 8 км/с), а поперечные волны ядро не пропускает. По современным представле­ниям это тело состоит из внешнего ядра, находящегося в расплавлен­ном состоянии, и внутреннего (с глубины 5100 км), вероятно, твер­дого. Ядро, как предполагают, имеет железоникелевый состав.

 

 

Геологические процессы

 

Процессы изменения земной коры и более глубоких геосфер Земли называются геологическими. Земная кора изменяется непрерывно. Отдельные ее участки отличаются друг от друга составом и характером залегания горных пород.

Все геологические процессы подразделяют на экзогенные (извне рожденные) и эндогенные (внутри рожденные) .

Экзогенные процессы обусловлены атмосферными явлениями, геологической деятельностью морей, рек, озер, подземных вод, ветра, ледников, животного и растительного мира. Эти процессы протекают на поверхности Земли и распространяются на глубину, обычно не пре­вышающую нескольких десятков метров. В результате экзогенных процессов в приподнятых участках земной поверхности горные поро­ды разрушаются, а в пониженных происходит накопление продуктов их разрушения. Явления разрушения и сноса приурочиваются к при­поднятым участкам суши. Естественно, что разрушение коренных по­род наиболее интенсивно в условиях горного, сильно пересеченного рельефа. Продукты разрушения накапливаются в основном в долинах рек, на дне морей и озер, где образуются осадки из принесенных водой обломков разрушенных пород. Очевидно, скорость осадконакопления (седиментации) находится в прямой зависимости от интенсивности приноса материала - продуктов разрушения горных пород: повышение темпа осадконакопления всегда вызвано активизацией процессов раз­рушения и транспортировки, а понижение - их угасанием.

Общим результатом разрушения и накопления является постепен­ное выравнивание рельефа, которое приводит к ослаблению экзо­генных процессов. Выравнивание поверхности земной коры было бы уже полным за прошедшие геологические эпохи, если бы не непрерыв­ные изменения рельефа в результате эндогенных процессов.

Эндогенные процессы обусловливают вертикальные и горизонталь­ные перемещения земной коры, землетрясения, извержения вулка­нов, изменения горных пород под действием высоких давлений и тем­ператур на больших глубинах или при излиянии огненно-жидкой ла­вы на поверхность. В противоположность экзогенным процессам они протекают в глубинных областях Земли, большей частью внутри земного шара, и мало зависят от внешних условий. В результате эндо­генных процессов существенно изменяются старые и образуются новые горные породы, нарушается первоначальное залегание горных пород, изменяется форма геологических тел, происходит их перемещение, образуются разрывы и т.д. С эндогенными процессами связано воз­никновение и развитие материков, океанических впадин и горных возвышенностей.

Медленные опускания и поднятия отдельных участков земной ко­ры и более быстро протекающие деформации вещества земной коры (в том числе и землетрясения), при которых горные породы сми­наются в складки и нарушаются разрывами, приводят к изменению условий существования горных пород и минералов и вследствие этого к их разрушению и превращению в новые горные породы и минералы.

Эндогенные процессы являются выражением тех объемных нап­ряжений в теле Земли, которые неизбежно возникают в результате превращений вещества Земли, главным образом, в самых глубоких частях земной коры и под корой.

Эндогенные и экзогенные геологические процессы приводят к из­менению как внутреннего строения земной коры и более глубоких оболочек, так и внешнего лика планеты.

 

 

Условия образования минералов и горных пород

 

Образование минералов вблизи поверхности и на поверхности Земли происходит при участии воды, кислорода воздуха, углекисло­ты, а также в результате жизнедеятельности организмов. Среди ми­нералов, образованных в этих условиях, различают осадочные (воз­никают в процессе осаждения солей и других соединений в водных бассейнах), биогенные (результат жизнедеятельности организмов и разложения органического вещества) и др.

Накапливающиеся в понижениях рельефа или на дне водных бас­сейнов рыхлые осадки, состоящие из отдельных кристаллов минера­лов и частиц (обломков) ранее существовавших горных пород, в результате физико-химических процессов, происходящих в самих осадках в течение многих сотен тысяч лет, видоизменяются и становят­ся горными породами. Процесс превращения осадков в горные поро­ды получил название диагенеза (от греч. "диагенезис" - перерожде­ние). Породы, образованные таким путем, называются осадочными (породами осадочного происхождения).

Горные породы, некогда возникшие на земной поверхности или вблизи нее, могут оказаться на больших глубинах. Испытывая ог­ромные давлении и высокие температуры, породы некристаллического строения становятся кристаллическими. Изменение горных пород в недрах Земли под воздействием высоких температуры и давления носит название метаморфизма.

Метаморфические превращения осадочных горных пород начинают­ся на глубине 3-5 км и усиливаются с увеличением глубины под дейст­вием повышающихся температуры и давления. На каждые 100 м верхней оболочки земного шара температура повышается при­мерно на 3 °Си на глубине 40-50 км она, как предполагают, состав­ляет 1200-1500 °С. Такую температуру имеют жидкие раскаленные лавы действующих вулканов. Полагают, что ниже 40-80 км измене­ние температуры с глубиной происходит по другому закону и в цент­ре Земли, на глубине 6370 км, она достигает 2000-4000 °Ñ.

Горные породы благодаря жесткому каркасу испытывают давле­ние вышележащих пород. Это давление называется горным. Его опре­деляют по силе тяжести твердой минеральной части пород. Горное давление на глубине 20 км, судя по плотности пород, равно прибли­зительно 460 МПа. Давление жидкости и газов, находящихся в поро­дах, называют пластовым. Оно уравновешивается столбом пластовой воды плотностью 1,05-1,1 г/см3. С увеличением глубины на каждые 100 м пластовое давление увеличивается на 1 МПа.

Как было отмечено выше, метаморфизм заключается в полной перекристаллизации горных пород в твердом состоянии, без предва­рительного их переплавления. Различают следующие виды метаморфизма:

региональный (глубинный), проявляющийся на огромных площа­дях, когда отдельные участки земной коры погружаются и горные породы оказываются на глубине, характеризующейся высокими давлением и температурой;

динамометаморфизм, при котором изменение горных пород проис­ходит главным образом в верхней части земной коры под влиянием одностороннего (бокового) давления, возникающего при тектонических напряжениях (породы становятся сланцеватыми, приобретают способность раскалываться на тонкие плитки, иногда со следами дроб­ления);

контактовый, связанный с внедрением магмы в толщу горных пород.

В результате метаморфизма образуются горные породы, которые называются метаморфическими. На глубине в зоне регионального метаморфизма образуются огромные массы горных пород, в основ­ном кристаллических сланцев, в состав которых в большом количест­ве входят такие минералы, как гранат, слюды, графит, корунд, тальк.

Ниже зоны регионального метаморфизма располагается зона ульт­раметаморфизма, где происходит частичное переплавление пород метаморфизующейся толщи, внедрение расплавов и летучих выделений в окружающие,, еще не расплавившиеся, но глубоко метаморфизованные толщи пород.

Дальнейшее развитие ультраметаморфизма приводит к появлению очагов магматических расплавов и последующему перемещению под­вижных магматических масс в толще земной коры. Совокупность процессов, связанных с проявлением внутренней энергии Земли и выражающихся в образовании магмы, внедрении ее в земную кору или излиянии на поверхность и застывании в виде тел различной ве­личины и формы, называется магматизмом.

Магма представляет собой расплавленное вещество сложного состава, насыщенное различными газообразными компонентами. Большую ее часть составляют кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, водород. Остальные элементы содер­жатся в ней в небольших количествах (титан, углерод, фосфор, хлор) ив виде примесей.

Магма возникает в глубоких недрах Земли. Внедряясь в толщи горных пород земной коры, она остывает, происходит образование и выпадение кристаллов. В первую очередь выпадают из расплава оливин и другие наиболее тугоплавкие минералы, в последнюю очередь кристаллизуется кварц. В процессе движения магмы и ее застывания образуются многие породообразующие мине­ралы и минеральные ассоциации различных типов (горные породы) магматического происхождения.

Магматизм нередко завершается образованием минералов на по­верхности: при извержении вулканов в результате застывания лавы на поверхности возникают вулканогенные минералы.

С областями современной и недавней вулканической деятельности связаны многочисленные горячие источники, в том числе гейзеры. Они выносят на поверхность большое количество химических соеди­нений, особенно окиси кремния. Из этих веществ образуются мно­гие минералы (опал, барит, кальцит и др.).

Преобладающее большинство горных пород образовалось в специ­фических термодинамических условиях - в недрах Земли или же на дне моря. Попадая на земную поверхность, они оказываются неус­тойчивыми в новой физико-химической обстановке и под воздейст­вием различных факторов разрушаются. Некогда целая горная порода превращается в обломки различной величины или даже распадается на отдельные составляющие ее минералы. В других случаях в процессе химического превращения наблюдается коренное изменение минера­лов и горных пород, приводящее к появлению совершенно новых по­род, отличных от первоначальных.

Следовательно, многообразие условий возникновения минералов и горных пород является причиной существования в природе столь большого числа минералов и горных пород.

 

 

Минералы

 

Минералы представляют собой природные химические соединения (или элементы), являющиеся составной частью горных пород. Они встречаются преимущественно в твердом (кварц, слюда), реже в жидком (самородная ртуть) и газообразном (сероводород) состоянии. Из более чем 2000 минералов, известных в мире, лишь 25 широко распространены и играют существенную роль в составе геологических тел, характеризующихся большими размерами. Они называются поро­дообразующими минералами.

Минералы могут быть кристаллическими или аморфными. В крис­таллическом веществе частицы располагаются в строго определенном порядке. Форма кристаллов зависит от строения вещества, от его кристаллической решетки. Аморфное строение вещества характери­зуется беспорядочным расположением его частиц. Физические свойст­ва (теплопроводность, электропроводность и т.д.) у аморфного вещест­ва во всех направлениях приблизительно одинаковы, тогда как у кристаллического разные.

Все минералы по химическому составу принято подразделять на классы.

Сульфиды. Насчитывается около 200 минералов, относящихся к этому классу. Это сернистые соединения металлов: пирит, галенит, киноварь, молибденит. Они составляют не более 0,25 % массы земной коры и не являются породообразующими. Мно­гие сульфиды имеют большое практическое значение как руды свин­ца, цинка, ртути, молибдена и др.

Галоиды. Этот класс включает хлористые, фтористые, бромистые и йодистые соединения - всего около 100 минералов, которые предс­тавляют собой соли галоидоводородных кислот. Доля их в земной коре незначительна. Наиболее распространены галит и сильвин. В недрах многих нефтегазоносных районов они образуют толщи огромной мощности (более 500 м) .

Сульфаты. В этот класс входит около 260 минералов, представ­ляющих собой соли серной кислоты. На их долю приходится 0,1 % массы земной коры. Некоторые из них (гипс, ангид­рит) являются породообразующими минералами и встречаются в виде мощных пластов.

Карбонаты. Минералы этого класса (около 80) составляют 1,7 % массы земной коры. Наиболее распространены кальцит и доло­мит. Они относятся к породообразующим минералам и встречаются в природе большими массами (известняки, доломиты мраморы).

Фосфаты. Эти минералы обычно рассматривают вместе с арсенатами и ванадатами (солями мышьяковой и ванадиевой кислот), объединяя их в один класс. В этом классе насчитывается около 350 минералов, которые составляют 0,7 % массы земной коры. Наиболь­шее распространение и значение имеют фосфаты (апатит; фосфориты и др.),

Окислы и гидроокислы. Число минералов в этом классе более 200. На их долю приходится 17 % массы земной коры. Наиболее часто встречающимся минералом этого класса является кварц. Внут­реннее его строение имеет много общего с внутренним строением силикатов, также широко распространенных на Земле.

Силикаты. К этому классу относится около 800 минералов, что составляет примерно 1/3 числа всех известных. На их долю, по подс­четам А.Е. Ферсмана, приходится 75 % массы земной коры. Многие из них относятся к породообразующим минералам и входят в состав почти всех горных пород. По происхождению силикаты связаны с эндогенными и особенно с магматическими процессами. Основой всех силикатов является кремнекислородный радикал-анион, он состоит из четырех ионов кислорода, расположенных в вершинах тетраэдра, и одного иона кремния (в центре). В зависимости от того, как связаны между собой эти радикалы, различают несколько групп силикатов (по числу типов кристаллической решетки). Наиболее распространена в природе группа полевых шпатов (55 % массы зем­ной коры). По строению кристаллических решеток минералы этой группы близки к кварцу. Во внутренней их решетке помимо крем­нистых радикалов присутствуют и алюмокислородные.

Среди полевых шпатов выделяются калиевые (ортоклаз) и кальций - натриевые полевые шпаты. Послед­ние называют плагиоклазами. Крайними членами ряда плагиоклазов являются два минерала - альбит и анортит, образующие множество переходных разностей. Одним из предста­вителей этого ряда является Лабрадор, который содержит 50-70 % анортитовых молекул и 30-50 % альбитовых.

Из минералов других групп силикатов породообразующими яв­ляются мусковит (белая калиевая слюда), биотит (черная железо-магнезиальная слюда), роговая обманка, авгит, нефелин, оливин.

Помимо перечисленных выделяется еще несколько классов мине­ралов: самородных элементов (золото, платина, серебро, медь, сера, графит, алмаз), органических соединений и др.

 

 

Горные породы

 

Горные породы могут состоять из одного минерала (мономинераль­ные) или из нескольких (полиминеральные).

Примером горной породы, состоящей из одного минерала, может служить мрамор, представляющий собой агрегат спаянных кристаллических зерен. Каждое такое зерно - зерно минерала кальцита, кото­рый имеет формулу химического состава СаСО3.

Примером полиминеральной горной породы является гранит. Он состоит из нескольких породообразующих минералов - калиевых полевых шпатов, кварца, слюды и других, образующих минеральный агрегат однородного состава. Минералы, присутствующие в породах в виде незначительной примеси (менее 5 %), называются акцессорными.

Кроме минерального состава и происхождения горные породы отличаются друг от друга структу­рой, текстурой и формами геологических тел, которые они образуют.

Структура горных пород (строение) определяется размером, формой и характером срастания минеральных зерен.

Текстура горных пород (сложение) определяется пространствен­ным взаиморасположением слагающих минеральных зерен и харак­тером заполнения объема породы.

Магматические и метаморфические породы плотные и, как пра­вило, имеют кристаллическое строение. Магматические породы зале­гают в виде тел неправильной формы - батолитов, штоков. Осадочные породы менее плотные, часто пористые (впитывают воду). Они залегают в виде пластов, толщи их характеризуются слоис­тостью. Наконец, осадочные породы содержат ископаемые остатки организмов, а некоторые из них целиком состоят из раковин, тогда как магматические и метаморфические породы лишены их. В осадочных породах заключено подавляющее большинство скопле­ний нефти и газа.

Магматические и метаморфические породы составляют 95 % общей массы пород, слагающих земную кору, на осадочные породы прихо­дится 5 %. На земную поверхность магматические породы выходят лишь в некоторых районах земного шара, на большей же его части они скрыты под осадочными горными породами. Во всех нефтяных районах магматические и метаморфические породы залегают на боль­ших глубинах и не выходят на поверхность Земли.

Магматические горные породы. Эти породы бывают двух типов: интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). Пер­вые образуются на различной глубине в недрах земной коры, вторые - на ее поверхности. Породы, образующиеся при интрузивном магматизме, в свою очередь подразделяются на две группы: абиссальные (собст­венно глубинные) и гипабиссальные (полуглубинные).

Интрузивные породы образуются при застывании магмы на значи­тельной глубине. На больших глубинах магма остывает медленно, поэтому все минералы успевают выкристаллизоваться полностью. Порода приобретает полнокристаллическое строение. Причем зерна всех минералов, из которых состоит порода, имеют почти одинаковые размеры. Такое строение является характерным признаком образо­вания пород на значительной глубине. Все абиссальные породы имеют полнокристаллическую равномерно-зернистую структуру и имеют плотное и компактное строение. Для них характерна массивная текстура. У породы с массивной текстурой минеральный состав однороден по всему объему, а рисунок «вытканный» минералами породы, в любом ее сколе одинаков. Кроме массивной, у абиссальных пород могут быть пятнистая и другие текстуры. примером глубинной горной породы магматического происхождения служит гранит.

На сравнительно небольших глубинах образуются гипабиссальные породы. в этих условиях только часть минералов успевает выкристаллизоваться, основная же масса магмы, внедряясь в более холодные слои земной коры, относительно быстро застывает, не успев хорошо раскристаллизоваться. Структура этих пород либо порфировидная, когда основная масса породы состоит из кристаллов незначительных размеров и среди них располагаются явно выраженные крупные крис­таллы, либо порфировая, при которой крупные кристаллы вкраплены в скрытокристаллическую или стекловатую, аморфную массу. Приме­ром гипабиссальных горных пород могут служить кварцевые порфиры.

Эффузивные породы образуются в поверхностных условиях. Осты­вание и затвердение лавы происходит быстро. В этих условиях могут образоваться очень мелкие кристаллы, а при застывании вязких лав кристаллизация вещества вообще оказывается невозможной. Для эффузивных пород характерна неполнокристаллическая (скрытокристаллическая или мелкокристаллическая) структура, при которой кристаллы едва различимы. Для излившихся пород характерна порис­тая текстура, обусловленная выделением пузырьков газа при засты­вании лавы, либо флюидальная со следами течения (длинные оси ми­неральных зерен породы ориентированы в одном направлении). Эффу­зивными горными породами являются базальты, андезиты.

Магматические горные породы по химическому составу (в зави­симости от содержания в них SiO2 в виде кварца и других соединений) подразделяются на кислые более 65 %, средние - 65-5 2 %, основные - 52-45 % и ультраосновные - менее 45 %.

В состав кислых пород входят полевые шпаты, слюды, роговая обманка и кварц (в виде зерен); эти породы имеют светлую окрас­ку. В средних, основных и ультраосновных породах кварца нет или он присутствует в небольших количествах (в средних породах). Сред­ние породы окрашены в серые тона, основные и ультраосновные - в темные и даже черные. Цвет их зависит от цвета составляющих ми­нералов.

Группу кислых пород составляют граниты, кварцевые порфиры, липариты и др. Они отличаются незначительным содержанием цвет­ных силикатов (3-12 %) и общей светлой окраской. Для них харак­терно присутствие кварца и значительное количество ортоклаза, аль­бита, олигоклаза, биотита (мусковита), реже роговой обманки и еще реже авгита. Наиболее распространены интрузивные породы (гра­ниты, кварцевые порфиры). Эффузивные их аналоги (липариты) встречаются реже.

Граниты состоят из ортоклаза (40-60 %), кварца (25-35 %), плагиоклазов (10-15 %), мусковита, биотита и роговой обманки. Структура полнокристаллическая, равномерно-зернистая. Гранитные тела - батолиты занимают огромные площади на земной поверхности в горных и складчатых областях.

Кварцевые порфиры содержат в качестве вкрапленников крупные зерна кварца, реже полевого шпата и слюды. Цвет светло-сероватый и серовато-розовый. Образуются на небольшой глубине. Интрузии кварцевого порфира имеют караваеобразную форму либо встречаются в виде жил. Липариты имеют тот же химический состав, что и граниты. Это белые и светло-серые плотные породы стекловатой структуры, иногда с мелкими вкраплениями полевого шпата. Образуются при застыва­нии лавы. Встречаются липариты в виде куполов и потоков.

Извержения вулканов часто сопровождаются выбросами рыхлых продуктов (кислого и среднего состава), которые покрывают боль­шую поверхность Земли, образуя пирокластические породы. Среди них различают вулканический пепел (рыхлые накопления мельчайших частиц светло-серого цвета), вулканический песок (частицы разме­ром 0,5-2 мм) и вулканический туф. Последний представляет собой плотную породу, состоящую из вулканического пепла и песка, а также из частиц и обломков осадочного происхождения.

Средние породы характеризуются большим содержанием светлых минералов, в связи с чем окраска этих пород светло-серая или серая. В этой группе выделяются сиениты, диориты и нефелиновые сиениты - глубинные породы, различающиеся по минеральному составу. Их ана­логами - полуглубинными и излившимися - являются породы, имею­щие тот же минеральный состав.

Основные породы состоят из темноцветных минералов: авгита, плагиоклазов, роговой обманки. Глубинные породы менее распростра­нены, чем излившиеся. Представителями этой группы являются габбро, диабазы и базальты.

Ультраосновные породы состоят из оливина и пироксена. Цвет их от темно-зеленого до черного. Глубинными представителями этой группы пород являются пироксениты, перидотиты и дуниты. Эти по­роды мало распространены, а излившиеся их аналоги встречаются еще реже. Структура полнокристаллическая, средне- и крупнозернистая.

Осадочные горные породы. Образуются они в результате разру­шения на поверхности Земли ранее сформировавшихся горных пород и последующего накопления и преобразования продуктов этого раз­рушения. В нефтегазовой геологии осадочные породы изучаются как основные объекты, с которыми генетически связаны нефть и газ.

Метаморфические горные породы. Исходным материалом для образования метаморфических горных пород являются магмати­ческие, осадочные и ранее образовавшиеся метаморфические породы. Основные наиболее распространенные метаморфические горные поро­ды - кварциты, мраморы, сланцы и гнейсы.

Кварциты, представляющие собой плотные породы с массивной текстурой, состоят из зерен кварца. Структура полнокристаллическая, обычно мелкозернистая. Цвет белый светло- и красновато-серый. Блеск жирный. Залегают в виде пластов. Образуются при региональ­ном метаморфизме из кварцевых песчаников.

Слюдяные сланцы являются горными породами более высокой степени метаморфизации по сравнению с глинистыми. В их составе преобладают слюды. Структура полнокристаллическая. Текстура сланцеватая (слоисто-листоватая). Окраска светлая.

Гнейсы имеют полосчатую текстуру (светлоокрашенные минералы чередуются с темноокрашенными) и кристаллическое строение. Сос­тоят из кварца, слюды и полевых шпатов. Образуются в результате регионального метаморфизма.

 

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.