Магматические горные породы

Содержание:

Введение

1. Фациальная классификация
2. Классификации по химическому составу

2.1. Классификация по кремнезему

2.2. Классификация по соотношению глинозема, кальция и щелочных металлов

2.3. Классификация по содержанию щелочных окислов

2.4. Классификация по соотношению кремнезема и щелочных окислов

3. Модальные и нормативные классификации
4. Систематика и диагностика магматических пород
5. Структуры и текстуры магматических пород

Заключение

Список используемой литературы

Приложения 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

Актуальность исследования данной темы контрольной работы обусловлена тем, что твердое вещество верхних оболочек Земли состоит из естественных минеральных агрегатов - горных пород. Значительная их часть - это магматические породы, которые образовались в результате затвердевания изначально горячих силикатных расплавов (магм), зарождавшихся в недрах нашей планеты.

Горные породы, представляют собой естественные минеральные  агрегаты, залегающие в земной коре в виде самостоятельных геологических  тел.

Магматическими, или изверженными горными породами являются продукты застывания магмы — расплавленного вещества Земли. Породы магматического происхождения слагают более 60% объема земной коры.

 Магматические горные  породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости  от размера кристаллов, текстуры, химического состава или происхождения.  Состоят преимущественно из оксида  кремния и по его содержанию  делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO 2), кислые (65-70%), средние (52-65%), основные (45-52%) и ультраосновные (до 45%). Горные  породы магматического происхождения,  которые образовались на глубине,  называются плутоническими или  интрузивными.

Целью данной работы является изучение состава, строения и принципов  классифицирования магматических  горных пород, а также овладение  навыками их определения и описания.

 Для раскрытия цели  работы поставлены следующие  задачи:

1. рассмотреть фациальные классификации:
2. раскрыть классификацию магматических горных пород:
3. выявить модальные и нормативные классификации:
4. проанализировать систематику и диагностику магматических пород:
5. изучить структуры и текстуры магматических пород.

     Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

 При написании курсовой  работы использовалась следующая  литература, как «Общая геология»  Петров Н.Ф., «Геология» Добровольский  В.В., «Общая минералогия» Буллах А.Г., «Минералогия и кристаллография» Левицкий И.А., «Магматические горные породы» Андреева Е.Д. «Классификация и номенклатура магматических горных пород» Андреева Е.Д. и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Фациальная классификация

Под фацией подразумеваются условия или обстановка формирования пород. Фациальные признаки, при прочих равных условиях, отражают глубину и скорость кристаллизации магмы. Отнесение пород к той или иной фации основано на структурно-текстурных признаках, позволяющих выделить три класса пород – глубинные (абиссальные), малоглубинные (гипабиссальные) и поверхностные (вулканические). Гипабиссальные и абиссальные магматические породы изначально назывались плутоническими.

 Абиссальные породы формируются на больших глубинах, при высоких температурах и давлениях. Они характеризуются полной раскристаллизованностью и отсутствием стекла. Широко развиты твердые растворы – натрово-калиевые полевые шпаты. Плагиоклазы относятся к упорядоченным разностям и практически не имеют зонального строения, что указывает на кристаллизацию в равновесных условиях, которые достигались благодаря длительному времени существования магматических камер. Многие минералы имеют признаки совместного роста, образуя эвтектические агрегаты. Четко индивидуализируются акцессорные минералы, располагающиеся обычно внутри или около фемических. Породы этой фации слагают батолиты, плутоны, крупные массивы, лакколиты и лаполиты.

Гипабиссальные породы формируются  на глубинах до 2–5 км. Чаще всего это  дайки и силлы. Некоторая часть  даек на момент формирования эффузивных потоков и покровов могла выполнять  функции подводящих каналов для  магмы. Однако большинство даек (аплиты, гранит-порфиры)располагается в  пределах гранитоидных массивов или  образует самостоятельные ассоциации в виде роев, поясов и полей (долериты, порфириты, лампрофиры). Некоторыми исследователями  происхождение базитовых даек связывается  с формированием гранитоидов. Поэтому  они именуются дайками второго  этапа. Однако во многих случаях они  четко индивидуализированы и  могут быть объединены в самостоятельные  дайковые и дайково-силловые комплексы. Закалка в дайках и силах выражена не всегда четко: стекло развито в ограниченном количестве, а чаще вообще отсутствует. Явления кристаллизационной дифференциации появляются достаточно редко.

 Излившиеся (эффузивные) породы образуются на континентах и их активных окраинах, а также в срединно-океанических хребтах. В первом случае они слагают долинные потоки или вулканические плато, во втором - линейные серии подводных излияний (пиллоу-лавы), проявляющихся в виде так называемых полосовых магнитных аномалий. В зависимости от состава материнской магмы в эффузивных породах кристаллизуются вкрапленники оливина, пироксена, плагиоклаза, роговой обманки, кварца, санидина, лейцита и других минералов. Обычным компонентом является вулканическое стекло (до 100 % в обсидианах), встречающееся не только в основной массе, но и внутри вкрапленников. Под микроскопом вокруг фенокристаллов роговой обманки и биотитаиногда видны опацитовые каймы – непрозрачные периферические оторочки, сложенные пылевидными зернами титаномагнетита или магнетита и ильменита. Явления опацитизации происходят только в эффузивных породах при вероятном участии атмосферного кислорода, поэтому описания опацитовых кайм в гипабиссальных, а тем более в абиссальных породах, являются заведомо ошибочными. Необходимо отметить, что для некоторых полнокристаллических пород (анортозиты, пироксениты, оливиниты и дуниты) эффузивные аналоги неизвестны.

Следует иметь в виду, что при изучении образцов в лабораторных условиях некоторые гипабиссальные породы невозможно отличить от излившихся. Сходные (конвергентные) признаки, например, наблюдаются у базальтов и  долеритов, слагающих тела как поверхностной, так и гипабиссальной фаций.

Таким образом 

 

 

 

 

 

2. Классификации по химическому составу

 

Химические классификации  горных пород весьма разнообразны. Большинство из них применяется  для решения специальных петрологических  вопросов. По химическому составу  неизмененных пород можно, например, судить о составе магмы.

  Изверженные горные породы состоят в основном из силикатов и алюмосиликатов, поэтому в их составе преобладает кремний, а также присутствуют Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, Mn, P. Эти компоненты, называемые породообразующими, или петрогенными, выражаются в окисной форме. Отклонение суммы окислов от 100 % является аналитической погрешностью измерения. В большинстве случаев допустимо отклонение ±1,5 %. Иногда при изучении измененных пород значения первичных анализов нормируются с приведением суммы к 100 %, либо исключается H2Oобщ и делается пересчет на "сухой остаток".

  Особенно важны химические классификации для стекловатых и скрытокристаллических пород, изучение которых под микроскопом недостаточно эффективно. Однако воспользоваться ими в полной мере возможно только в том случае, если предварительно установлено, к какому именно типу относятся породы.

  При построении классификаций химические анализы используются в двух вариантах. В первом берутся данные в весовых процентах: по ним выделяются группы по кремнезему; по соотношению глинозема и суммы окислов щелочных металлов и кальция, по соотношению кремнезем – сумма окислов щелочных металлов и т. д. Во втором варианте химические анализы пересчитываются на специальные параметры по соответствующим (петрохимическим) методикам А. Н. Заварицкого, П. Нигли, СPIW и др.

 

 

 

2.1. Классификация по кремнезему

 

   По содержанию кремнезема в классах магматических пород выделяется шесть групп (табл. 3.1). На рекомендуемых к использованию диаграммах и схемах они обоснованы статистически. Тем не менее, если при разделении руководствоваться только этим признаком, то в одну группу могут попасть породы и с кварцем, и с оливином, и даже с фоидами - недосыщенными кремнеземом фельдшпатоидами (нефелином, содалитом, нозеаном, гаюином, канкринитом).

    Границы между группами обозначаются зонами неопределенности, в которых располагаются переходные разности пород. Несмотря на то, что межгрупповые границы являются условными, их положение на диаграммах редко отличается от общепринятых, чему в немалой степени способствовала работа компетентных международных комиссий.

   В упрощенных схемах первая группа обычно исключается, а пятая и шестая объединяются. Давно подмечено, что между содержанием кремнезема и количеством кварца в породах нет устойчивой зависимости. Например, при одинаковом содержании кремнезема одна порода может быть бескварцевой, а вторая содержать до 15 % кварца. И наоборот, две породы с одинаковым количеством кварца могут различаться по содержанию кремнезема на 10–15 %. С уменьшением кремнеземистости пород обычно повышаются основность плагиоклаза (в основных породах – лабрадор, в средних – андезин, в кислых – альбит) и содержание темноцветных минералов (цветовой индекс), тогда как содержание суммы щелочных элементов (K и Na) постепенно падает.

 

 

 

 

2.2. Классификация по соотношению глинозема, кальция и щелочных металлов

 

По данному признаку выделяются подгруппы:

 

а) известково-щелочные (нормальные)

 

(CaO+Na2O+K2O) > Al2O3 > (Na2O+K2O),

 

б) плюмазитовые (пересыщенные глиноземом)

 

(CaO+Na2O+K2O) < Al2O3,

 

в) агпаитовые (пересыщенные щелочами)

 

Al2O3 > (Na2O+K2O).

 

  В некоторых исследованиях имеет значение характер распределения глинозема на минеральном уровне. В основных породах алюминий входит в состав плагиоклазов, поэтому его содержание находится в обратной зависимости от содержания темноцветных минералов. Для других породных групп это выражено не так отчетливо, поэтому вместо глинозема используется коэффициент глиноземистости al' = A2O3/(Fe2O3 + FeO + MgO). Для каждой породной группы устанавливаются подгруппы со своими значениями этого коэффициента. Для базальтов, например, выделяются следующие подгруппы: низкоглиноземистые (al' < 0,75), умеренно глиноземистые (al' = 0,75–1,0) и высокоглиноземистые (al' > 1,0) разности.

 

 

 

2.3. Классификация по содержанию щелочных окислов

 

  По содержанию щелочных металлов изверженные породы относятся к трем рядам: нормальной щелочности, повышенной щелочности (умеренно щелочные) и щелочному. Положение границы между нормальными и умеренно щелочными породами в разных группах проводится по особенностям минерального состава. В умеренно щелочных породах основного и среднего состава обычно присутствуют калишпаты, а также пироксен и биотит, обогащенные титаном. В щелочных породах калишпаты преобладают над плагиоклазом. Минералогическим признаком принадлежности пород к последнему ряду является также наличие фоидов (фельдшпатоидов), щелочных амфиболов и пироксенов.

  Критерием для отнесения пород к сериям в разных породных группах служит отношение Na2О/K2O (табл. 3.2), а к подсериям  – содержание K2O.

 

 

2.4. Классификация по соотношению кремнезема и щелочных окислов

 

Совместное использование  двух одномерных (по содержанию кремнезема и щелочей) классификаций для  интрузивных и эффузивных пород  позволяет выделить семейства габбро – базальта, гранита – риолита, сиенита – трахита и др. Основой  их выделения служит диаграмма (Na2O + K2O) – SiO2 или TAS‑диаграмма  (Total Alkali - Silica), считавшаяся в 80-х годах XX века отражением генеральной систематики магматических горных пород. Но позднее сфера ее применения была ограничена исключительно эффузивными породами [30]. С формальной точки зрения TAS>-диаграмма является двумерной классификацией, основанной на количественных признаках с заранее обозначенными градациями и для SiO2, и для (Na2O + K2O) . Число классов в такой классификации определяется произведением числа градаций в значениях обоих признаков. Однако в опубликованных вариантах этой диаграммы, исходя из эмпирических данных и содержательных соображений, первоначальное положение и форма отдельных границ формальных классов избирательно деформируется – одни остаются вертикальными, другие становятся наклонными, а третьи превращаются в криволинейные. В некоторых случаях добавляются дополнительные подразделения. Понятно, что доработанная таким способом классификация становится "рациональной", на нее затем накладывается терминологическая сетка корневых наименований, созданная преимущественно на количественно-минеральной основе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Классификации и диагностика магматических пород

Количественные соотношения  минералов, определяемые в образцах визуально и в шлифах – полуинструментально  или с помощью специальных  счетчиков (интеграционные столики, пуш-интеграторы, оптико-компьютерные системы), считаются  надежной основой для петрографических классификаций кристаллических  пород. Основанные на этих параметрах классификации, которые принято  именовать модальными, имеют весьма широкое распространение, поскольку  они являются "рациональными" в том смысле, что созданы для  определенных типов пород. Каждой такой  классификации присущи определенные достоинства, но ни одна из них не может  сочетать в себе всех преимуществ  известных классификаций. Дело в  том, что разнотипные породы, как  отмечалось, так или иначе связаны  между собой постепенными переходами. Между классификационными единицами  фактически нет четких границ, поэтому  они проводятся по законам статистического  анализа. Следует иметь в виду, что такие границы не должны создавать  ложного впечатления дискретности существующей совокупности горных пород.