Макроскопическое изучение и описание фосфатных и кремнистых горных пород

Цель: Знакомство с главными разновидностями фосфатных, кремнистых горных пород и с их свойствами, а также приобретение навыка устанавливать их названия по внешним признакам.

Задание: Определить свойства хемогенных горных пород; описать их по плану.

Объем работы: 4 горные породы.

Уровни сложности задания:

- Минимальное: полное описание двух пород по нижеприведенному плану.

- Оптимальное: полное описание и определение трех горных пород по нижеприведенному плану.

- Максимальное: полное описание и определение четырех горных пород по нижеприведенному плану.

Принадлежности:

1. Коллекция «Хемогенные горные породы».

2. Лупа.

3. 10-% соляная кислота.

7. Таблица «Классификация осадочных пород».

8. Лист формата А4 для оформления лабораторной работы.

Краткая теория

Хемогенные отложения - группа осадочных горных пород, минералов и полезных ископаемых, образующихся путём химического осаждения разнообразных веществ из раствора и накапливания их на дне водоёмов.

Хемогенные осадочные породы имеют кристаллическую или аморфную структуры. Форма зерен в кристаллических структурах может быть самой различной: листоватой, игольчатой, волокнистой, изометричной и т.д. У хемогенных пород структура может быть и оолитовой, которая характеризуется сложением породы из мелких шариков с концетрически-зональным внутренним строением.

К органогенным кремнистым породам относятся: диатомит, радиолярит и др.

Диатомиты состоят из опаловых скелетов диатомовых водорослей, а также спикул кремнёвых губок и радиолярий. Цемент у них кремнистый, из опаловых округлых телец, или глинистый, слегка известковистый, нередко включает вторичный халцедон.

Опока – это порода, сложенная аморфным кремнеземом (опал) с примесью глинистого и обломочного материала. Если количество примеси более 50%, то породу называют опоковидной. Считается, что опока – продукт изменения диатомитов.

Трепел – сцементированная, легкая, тонкопористая порода, сложенная мелкими, опаловыми или халцедоновыми глобулами размером 0,01 – 0,02 мм. По своим физико-химическим свойствам аналогична диатомиту, но содержит очень мало органических остатков. В куске обычно беловато-серые, иногда почти белые.

Радиоляриты - кремнистые породы, более чем на 30% состоящие из скелетов радиолярии, которые в современных океанах образуют радиоляриевый ил. Помимо радиолярий, в них входят единичные спикулы губок, редкие скорлупки диатомовых водорослей, опаловые и глинистые частицы. При перекристаллизации радиоляриты переходят в яшмы.

Кремни – это агрегаты кристаллического и аморфного кремнезема. Часто содержат примесь кальцита, либо доломита. Образуют желваки и конкреции, а также линзы и маломощные пласты в осадочных породах, большей частью в известняках. Это плотные, твердые породы, чаще всего окрашенные в серые, темно-серые и черные цвета. Нередко обладают зонально-концентрическим строением.

Фосфатные породы. Фосфориты– главные представители этой группы. Фосфориты являются осадочными образованиями, образующимися в морских условиях.

Главной составной частью фосфоритов являются аморфные или микрокристаллические фосфаты кальция группы апатита. В них присутствуют также примеси кварца, глауконита, кальцита и других карбонатных минералов. Окраска фосфоритов жёлто-бурая или бурая до черной, но встречаются и светлоокрашенные разновидности этих пород. Главные типы фосфоритов – это желваковые (конкреционные) и пластовые (плитные).

Фосфориты трудно определять визуально: они часто похожи, например, на песчаники. Одним из признаков фосфоритов является «чесночный» запах или запах жженой кости, который можно чувствовать при трении обломков фосфоритов.

Методические указания

Изучая хемогенные породы, необходимо определить минеральный состав образцов, структуры и текстуры пород, дать название породе, используя определитель (приложение 18). Результаты исследований занести в табл. 16.1

В заключение ознакомиться с областями применения хемогенных пород (приложение 16).

Форма представления результатов

Отчёт составляется в табличной форме на внутреннем развороте двойного листа тетради в клетку или листа формата А4. Отчёт к лабораторной работе должен быть защищён.

Проверка знаний по изученной теме может быть проведена либо в устной, либо в тестовой форме.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируют химические и биохимические породы по химическому составу?

2. Опишите представителей фосфатных и кремнистых горных пород.

3. Какие структуры характерны для фосфатных и кремнистых горных пород?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18.

Макроскопическое изучение и описание карбонатных, сульфатных и хлоридных горных пород

Цель: Знакомство с главными разновидностями хемогенных горных пород и с их свойствами, а также приобретение навыка устанавливать их названия по внешним признакам.

Задание: Определить свойства хемогенных горных пород; описать их по плану.

Объем работы: 4 горные породы.

Уровни сложности задания:

- Минимальное: полное описание двух пород по нижеприведенному плану.

- Оптимальное: полное описание и определение трех горных пород по нижеприведенному плану.

- Максимальное: полное описание и определение четырех горных пород по нижеприведенному плану.

Принадлежности:

1. Коллекция «Хемогенные горные породы».

2. Лупа.

3. 10-% соляная кислота.

7. Таблица «Классификация осадочных пород».

8. Лист формата А4 для оформления лабораторной работы.

Краткая теория

Карбонаты представляют породы более чем на 50 % сложенные солями угольной кислоты.

Среди наиболее распространенных карбонатных пород выделяют: известняки; доломиты; мел; мергели.

Известняки – породы более чем на 50 % состоящие из кальцита. Их классификация может быть структурно-генетической.

Биогенные известнякисоставляют большую часть известных известняков, состоят из остатков организмов, представленных целыми органическими остатками зоогенной и фитогенной природы или их обломками. В этих породах четко выделяются две структурные компоненты: органические остатки и цементирующий их материал. Выделяют фораминиферовые, мшанковые, брахиоподовые и другие известняки. Разновидностью органогенных известняков является мел.

Мел представляет собой мягкую скрытозернистую породу. Он состоит почти целиком из остатков морских планктонных организмов – кокколитов, имеющих размер менее 5 мкм. Образование меловых осадков осуществляется на глубинах от 100 до 250 м, т.е. ниже зоны волновой активности.

Хемогенные и биохемогенные известняки большей частью сложены пелитоморфным кальцитом размером <0,01 мм. Эти породы часто образуют однородные, массивные и слоистые пласты в карбонатных породах. Органических остатков нет или очень мало.

К хемогенным известнякам относятся известковые туфы, образующиеся на выходе подземных вод, насыщенных бикарбонатом кальция, часто представляющие собой пористые сильно кавернозные породы.

Обломочные известняки– породы сложенные обломками различного размера и различной степени окатанности, сцементированными чаще всего карбонатно-глинистым материалом. Образуются в зоне активного волнового воздействия при разрушении более древних известняков. Чаще такие породы имеют брекчиевидную текстуру.

Кроме того к обломочным известнякам можно отнести известняки, сложенные карбонатными зернами гравелитовой, песчаной, алевритовой размерности. Являются отложениями морских бассейнов с активным гидродинамическим режимом (волнения, течения, штормы), где откладывался обломочный карбонатный материал.

Для всех известняков основным диагностическим признаком служит интенсивное взаимодействие с соляной кислотой.

Доломиты – породы более чем на 50 % сложенные доломитом. В осадочных толщах доломит слагает пласты, иногда значительной мощности, линзы, а так же тела неправильной формы. Доломиты внешне очень похожи на известняки. Отличаются тем, что менее интенсивно реагируют с соляной кислотой, чаще только в порошке.

Мергели – тонкозернистые породы, переходные от карбонатных к глинистым. Содержание глинистого материала 25-75 %, карбонатного 75-25 %. Карбонатная составляющая таких пород сложена пелитоморфным кальцитом. Глинистые минералы обычно представлены монтмориллонитом, гидрослюдами, смешанослойными минералами. Мергели образуются при совместном осаждении карбонатного и глинистого материала. При реакции с соляной кислотой на поверхности образца остается нерастворимый глинистый остаток.

Эвапориты или соляные породы –породы, которые образуются химическим путем при осаждении солей из концентрированных растворов или рассолов. Поскольку повышенная концентрация растворенных неорганических веществ в воде обусловлена процессом испарения, то соляные отложения называются также эвапоритами. Среди таких пород наиболее распространенны сульфаты и хлориды.

Гипс и ангидрит образуют зернистые тела в виде линз или пластов различной мощности и протяженности. Наблюдения за современным образованием минералов в эвапоритовых бассейнах показывают, что при осаждении сульфата кальция образуется гипс. Это объясняется зависимостью растворимости минералов от температуры. При температуре свыше 42^о образуется ангидрит, при более низкой температуре – гипс. Существует несколько разновидностей гипса – алебастр, селенит и марьино стекло.

Из-за высокой растворимости минералов и способности их превращаться друг в друга весьма затруднительно установить их первичность или вторичность.

Каменная соль(галит, NaCl) и сильвинит (сильвин, КСl) представляют собой яснозернистые агрегаты. Отличаются друг от друга по вкусу, часто по цвету. Каменная соль имеет соленый вкус и чаще белый, реже голубоватый цвет, сильвинит – горько-соленый вкус и нередко красноватую окраску. Хотя цвет пород может быть и одинаковым – белым.

Методические указания

Изучая хемогенные породы, необходимо определить минеральный состав образцов, структуры и текстуры пород, дать название породе, используя определитель (приложение 18). Результаты исследований занести в табл. 16.1.

В заключение ознакомиться с областями применения осадочных хемогенных пород (приложение 16).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: