Лекция 3 Классификация и диагностика магматических пород 1

Лекция 3. Классификация и диагностика магматических пород 1. Предварительные замечания 2. Классификация пород по фациальному признаку 3. Классификации по химическому составу 4. Модальные классификации 5. Параметры модальных классификаций 6. AQPF- классификация 7. Классификация основных и ультраосновных пород 8. Полевая номенклатура 9. Систематика (таксономия) 10. Понятие о нормативных классификациях

3 -2 Основные понятия Классификация - внутренне непротиворечивая, логически выдержанная система классов Признаки – а) дискретные (имена, бинарные, унарные) б) непрерывные (количественные) Виды классификаций: а) формальные и предметные (рациональные) б) "естественные" и "искусственные" в) нуль-, одно-, двух- , …. , n-мерные Классифицирование - разнесение объектов по классам Систематика – упорядочивание, приведение в систему Таксономия – древообразная структура из групп (наборов) объектов

3 -3 Виды классификаций B В В D А С D А C Перечисления E Бинарные Порядковая А

3 -4 Главные проблемы при создании классификации горных пород 1. Постепенные переходы между видами, классами и группами пород по минеральному и химическому составам (размытые образы) 2. Условность границ между этими таксонами (положение и вид границы определяются волевым путем или по соглашению) 3. Конвергентность (сходство) признаков (например, по содержанию петрогенных элементов многие метаморфические породы подобны осадочным) 4. Обоснование классификационных (различительных) признаков и числа градаций (определение приоритетной значимости признаков – «информационного веса» ) 5. Достижение простоты и наглядности классификации 6. Предвосхищение востребованности и прогностичности (классификация – как основа для открытия новых объектов)

3 -5 400 о. С Мезо абиссальная 600 о. С

3 -6 Классификация пород по кремнезему (группы) № Группа Содержание Si. O 2 (вес. %) Примеры 2 Низкокремнисты еи некремнистые Ультраосновные 3 Основные 45 -53 Габбро, долерит 4 Средние 53 -64 Диорит, сиенит, уртит 5 Кислые 64 -78 Гранит, гранодиорит 6 Ультракислые > 78 Кварцолит 1 < 30 Карбонатиты 30 -45 Перидотит, горнблендит Классификация пород по соотношению глинозёма, извести и суммы щелочных оксидов 1. Известково-щелочные (нормальные) (Ca. O+Na 2 O+K 2 O) > Al 2 O 3 > (Na 2 O+K 2 O) 2. Агпаитовые (пересыщенные щелочами) Al 2 O 3 < (Na 2 O+K 2 O) 3. Плюмазитовые (пересыщенные глиноземом) (Ca. O+Na 2 O+K 2 O) < Al 2 O 3 Состав пород (окисная форма): Ti. O 2, Al 2 O 3, Fe. O, Mg. O, Mn. O, Ca. O, Na 2 O, K 2 O, H 2 O

Подразделения средних уровней 3 -7 По содержанию Na и K (ряды) Нормальной щелочности Повышенной щелочности субщелочные. Щелочные - фоиды (щелочные пироксены и амфиболы) По Na 2 О/K 2 O (серии) 1. Натровые: 2. Калиево-натровые: для у/основных и основных для средних и кислых 3. Калиевые: для у/основных и основных для средних и кислых По содержанию калия (подсерии) 3 2 1 >4. 0 1 -4 0, 4 -4 < 1 <0, 4

3 -8 TAS- диаграмма для вулканических пород (Петрографический кодекс, 2008)

3 -9 Модальные классификации Фельзические (салические) минералы: Q – кварц, тридимит, кристобалит A – ортоклаз, микроклин, анортоклаз, санидин, альбит № 0 -5 P – плагиоклаз № 5 -100, скаполит F – нефелин, лейцит, содалит, нозеан, гаюин, канкринит, анальцим (фоиды или фельдшпатоиды) Мафические (фемические) и рудные минералы: M - слюда, амфибол, пироксен, оливин (главные породообразующие); гранат, мелилит, карбонат магматический (дополнительные); циркон, апатит, титанит, магнетит, ильменит (акцессорные); хлорит, серпентин, актинолит, эпидот, иддингсит (вторичные)

Классификационные уровни систематики магматических пород 3 -10 Таксономическая категория № Пример 1 Тип Магматические, осадочные, импактные 2 Класс Плутонические, вулканические 3 Отряд Основные, средние, кислые 4 Подотряд Щелочные, умереннощелочные Поверхностная 6 Семейство Вид Гипабиссальны е Микрограниты, долериты, микродиориты Абиссальные 5 Риолиты, базальты, андезиты Граниты, габбро, диориты Гранит, долерит, андезит

Систематика горных пород 3 -11 (заимствовано у Ушаковой и др. 2007) 53 >64 - кислые

3 -12 Семейства горных пород (заимствовано у Ушаковой и др. 2007) 1. Оливиниты-дуниты 2. Перидотиты 3. Мелилитолиты 4. Ультраосновные фойдолиты 5. Пироксениты-горнблендиты 6. Габброиды 7. Монцогаббро 8. Эссекситы 9. Щелочные габброиды 10. Основные фойдолиты 11. Основные фельдшпатоидные сиениты 12. Диориты 13. Монцониты 14. Сиениты 15. Щелочные сиениты 16. Фельдшпатоидные сиениты 17. Гранодиориты 18. Граниты 19. Лейкограниты 20. Граносиениты 21. Умеренно-щелочные граниты 22. Умеренно-щелочные лейкограниты 23. Щелочные граносиениты 24. Щелочные граниты 25. Щелочные лейкограниты 26. Пикриты 27. Щелочные пикриты 28. Мелилититы 29. Ультраосновные фоидиты 30. Пикробазальты 31. Мелабазальты 32. Базальты 33. Лейкобазальты 34. Трахибазальты 35. Щелочные базальты 36. Основные фоидиты 37. Основные фонолиты 38. Андезибазальты 39. Бониниты-марианиты 40. Андезиты 41. Трахиандезибазальты 42. Трахиандезиты-латиты 43. Трахиты 44. Щелочные трахиты 45. Фонолиты 46. Дациты 47. Риодациты 48. Риолиты 49. Трахидациты 50. Трахириодациты 51. Трахириолиты 52. Щелочные трахидациты 53. Пантеллериты-комендиты Синим цветом обозначены семейства, рассмотренные в данном пособии

3 -13 Полевая номенклатура пород

3 -14 Классификация плутонических пород

3 -15 Диагностическая значимость минералов По количественным соотношениям: Главные породообразующие (типоморфные - преобладающие) кварц, плагиоклаз, нефелин, оливин, пироксен, K-Na полевой шпат Дополнительные (присутствующие в конкретной породе - до 10%) плагиоклаз, роговая обманка, биотит, флогопит Акцессорные (случайные - до 1 -2%) титанит, циркон, магнетит, апатит, флюорит, топаз, гранат По генезису: первично-магматические, реакционные, реликтовые, ксеногенные, постмагматические (серпентин, хлорит, цеолиты, канкринит), экзогенные (глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит, иллит) По содержанию (Si. O 2+Al 2 O 3) и (Fe 2 O 3+Fe. O+Mg. O): Салические и фемические Категории пород: а) по цветовому индексу - лейкократовые, мезократовые, меланократовые б) по степени изменения – кайнотипные (свежие) и палеотипные (измененные)

3 -16 Экзогенные минералы (продукты гидролиза алюмосиликатов) Экзогенные : Каолинит Al 2[Si 2 O 5](OH)4, Галлуазит Al 2[Si 2 O 5](OH)4· 2 H 2 O Гидрослюды: Вермикулит (Mg 0, 5·n. H 2 O)Mg 3[Al. Si 3 O 10](OH)2 Смектиты: Монтмориллонит (Na 0, 3·n. H 2 O)(Mg, Al)2 [Si 4 O 10](OH)2 Сапонит Ca 0, 25 Mg 3[(Al, Si)4 O 10](OH)2· 4 H 2 O Нонтронит Fe 2 [Si 4 O 10](OH)2}·n. H 2 O

3 -17 Структуры магматических пород (1) Структура (лат. строение, расположение) – особенности строения горной породы, обусловленные размером, формой, составом и взаимным отношением компонентов (кристаллы, зерна, стекло). А) По абсолютным размерам зерен Гигантозернистая > 10 мм Крупнозернистая 5 -10 мм Среднезернистая 2 -5 мм Мелкозернистая 0, 5 -2 мм Тонкозернистая 0, 1 -0, 5 мм Скрытокристаллическая доли мм (видны под микроскоскопом) Стекловатая исчезающее малы (неразличимы под м. ) Б) По относительным размерам зерен Равнозернистая (стабильные условия кристаллизации) Неравнозернистая (ступенчатая кристаллизация) Порфировая (кристалл+стекло) Порфировидная (кристалл+кристалл)

3 -18 Структуры магматических пород (2) В) По степени раскристаллизованности Полнокристаллическая только макрокристаллы Полукристаллическая макрокристаллы+стекло Скрытокристаллическая микрокристаллы +стекло Стекловатая преимущественно стекло Для базиса в порфировых породах : Содержание стекла (%) Полнокристаллическая < 20% Полукристаллическая 20 -80% Стекловатая > 80% Г) По степени совершенства граней минералов Панидиоморфнозернистая – большинство минеральных зерен имеет частично или полностью свойственные им очертания Гипидиоморфнозернистая – различная степень идиоморфизма зерен минералов Аллотриоморфнозернистая – зерна минералов не имеют свойственных им очертаний

3 -19 Текстуры магматических пород Текстура (лат. ткань, сплетение, сложение) – особенности строения горной породы, обусловленные определенным пространственным расположением составных компонентов (кристаллы, зерна, стекло). Сингенетические: Массивная Директивная Линейная Трахитоидная Флюидальная Сферолитовая Пузыристая Пемзовая Миаролитовая Такситовая Шлировая Вариолитовая Эпигенетические: Миндалекаменная Брекчиевидная

3 -20 1 см Пемзовая текстура (андезибазальт)

Пемзовая текстура (риолит) 3 -21 Фото: Н. А. Колтовой http: //geo. web. ru/druza/a-Koltovoi. htm

3 -22 Миндалекаменная текстура (базальт)

3 -23 Вариолитовая текстура (базальт)

3 -24 Брекчиевидная текстура (оливинит) Фото: М. Моисеев http: //content. foto. mail. ru/mail/kovdor 05/Kovdor/i-147. jpg

3 -25 Полосчатая (1), брекчиевидная (2) и массивная (3) текстура (известняк в контакте с гранитпорфировой дайкой, Алтай, Россия) 1 2 3 1 см Из коллекции Н. А. Ткаченко, ИГМ СО РАН