Тема 3 Основы петрографии Магматические горные породы

*Тема № 3: Основы петрографии. Магматические горные породы

Петрография (петрология) [греч. «петра» - скала, камень; «графо» пишу; «логос» слово, понятие, мысль] – это наука о горных породах эндогенного (магматического и метаморфического) генезиса

*1. Горная порода (ГП) –минеральный агрегат (сростки минералов) определенного состава и строения, залегающий в земной коре в виде тел определенной формы и образующийся в ходе геологических процессов (ГПр). ГПр – природные комплексные физикохимические и биологические процессы, протекающие в глубинах Земли. Любая ГП – результат определенного ГПр.

*ЧТО ТАКОЕ ГОРНАЯ ПОРОДА

Характеристики горной породы: 1. Минеральный состав: – качественный - какие породообразующие минералы слагают горную породу; -количественный - сколько каждого минерального вида присутствуют в гп: - срастание зерен одного минерального вида – мономинеральная ГП, или 2 или более минеральных видов –полиминеральная ГП

*Минеральные индивиды кварца и полевого шпата - альбита

Строение – структура и текстура ГП Структура- черты строения, выраженные в размерах, форме и способе сочетания (ориентировке) минеральных зерен, т. е. обращаем внимание на зернистость или кристалличность ГП

Текстура ГП (минерального агрегата) – черты строения, выраженные в форме, размерах, минеральном составе минеральных агрегатов ГП, т. е. обращаем внимание на распределение агрегатов разной окраски, зернистости в породе. – Прожилково-полосчатая массивная Т

Перечисленные характеристики ГП зависят от условий их образования: - Температуры, - Давления, - Химического состава, пересыщения, -p. H, Eh и многих других, а также от сочетания перечисленных условий. Условия образования ГП как бы «фотографируются» в их минеральном составе и строении.

* - 1 – магматические - 2 – осадочные - 3 - метаморфические

3 генетических типа ГП 1 – магматические, 2 – осадочные, 3 - метаморфические

2. Магматические ГП – Образуются в результате кристаллизации магмы (или лавы – силикатного расплава) и состоят, прежде всего, из минералов класса силикаты: полевых шпатов, амфиболов, пироксенов и др. , т. е. образуются при магматическом процессе Они слагают 60 -70 % объема земной коры

Магма – особый, высокотемпературный – (1400– 800 град. С) силикатный растворрасплав, в котором существуют простые и комплексные анионы и катионы, характерные для состава земной коры: Si, O, Al. Первичные очаги магмы образуются в астеносфере, в земной коре и литосфере – вторичные. Поднимаясь вверх, охлаждаются и застывают – кристаллизуются минералы

2. 1. Классификация магматических ГП – классы: Интрузивные (плутонические, кристаллизовавшиеся на глубине) – 90% от всех МГП, отличаются массивными текстурами и явнокристаллическими структурами - Эффузивные (излившиеся, вулканические – на земной поверхности из лавы) – 10 %от всех МГП – пузырчатыми текстурами и скрытокристаллическими структурами - Жильные (близко поверхностные) промежеточными свойствами

*МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

* - Массивнопрожилковая текстура и порфировидная структура габбро - Пузырчатая текстура и скрытозернистая (афанитовая) структура базальта

Условия кристаллизации «фиксируются» в строении МГП. Структуры отличаются: -Степенью кристалличности вещества -Абсолютным размером минеральных зерен -Относительныым размером минеральных зерен - Характером взаимоотношений минеральных зерен (срастания, прорастания)

По степени кристалличности выделяют структуры МГП Полнокристаллическая – вся порода состоит из видимых на глаз кристаллов минералов, т. к. все вещество магмы застывало при медленном ее охлаждении и кристаллизации на глубине при относительно постоянных условиях.

По абсолютному размеру зерен структуры МГП - Мелкокристаллические – размер зерен менее 1 мм (в основном 0, 2 - 1 мм); - Среднекристаллические – размер преобладающей части зерен - 1– 5 мм; - Крупнокристаллические – размер преобладающей части зерен - 5– 30 мм; - Грубокристаллические – размер преобладающей части зерен - более 30 мм.

*

* -Равномернокристаллическая структура– все кристаллы имеет близкие размеры, обычно специально не выделяется, - Разно-или неравномернокристаллическая структура - при наличии в минеральном агрегате зерен минералов различных размеров в сравнимых количествах

*

*

Неполнокристаллическая (афанитовая, скрытокристаллическая, порфировая) структура минеральные индивиды в породе не различимы на глаз или же на фоне скрытокристаллической основной массы видны отдельные кристаллы – более крупные вкрапленники минералов порфиры, что возможно при быстром охлаждении и кристаллизации магмы на земной поверхности или вблизи нее - эффузивных.

*

*

*

*

*

* - Массивная – не наблюдается видимых неоднородностей в распределении минеральных агрегатов в породе (син. - плотная, однородная) - Пятнистая (шлировая) – неоднородности в распределении минеральных агрегатов выражены в виде пятен – «шлиров» - Полосчатая – неоднородности в распределении минеральных агрегатов выражены в виде полос

*

*

*

*

*

* МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

*

* Различаются подклассы эффузивных (вулканических, излившихся) магматических горных пород: - Кайнотипные - слабо измененные ( «нововулканические» с возрастом менее 70 млн. лет), пузырчатые, пористые и скрытокристаллические ГП - Палеотипные - сильно измененные ( «старовулканические» с возрастом более 70 млн. лет), плотные или миндалекаменные, тонкомелкокристаллические

*

*

*

* -Полнокристаллическая – кристаллы (зерна) видны невооруженным глазом, -Стекловатая (афировая или скрытокристаллическая) – скол напоминает склон стекла, т. е кристаллы в виде микролитов (видны под микроскопом при большом увеличении) - Неполнокристаллическая - кристаллы не видны на глаз, но есть отдельные более крупные вкрапленники кристаллов среди скрытокристаллической основной массы породы - порфировая –,

2. 3. Классификация магматических - по химическому и минеральному составу выделяют группы МГП Характеристики минерального состава, % Группы по содержанию Количество кремнезема - Si. O 2, темноцветных % минералов Кислые – 65 -75 Средние – 52 -65 Основные – 45 -52 Ультраосновные<45 Наличие кварца и других светлых 5 – 15 (20 -35) и полевые шпаты 15 -30 (5 -10) и полевые шпаты 30 -50 – и плагиоклазы до 100 –

*ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

*

2. 4. Общая классификация МГП на группы и классы, подклассы По глубине кристалли зации классы % Si. O 2, Эффузивные подклассы Интрузивн ые группы Кислые 65 -75 Гранит Кайнотипные Палеотипные Квар. Липарит цевый (риолит) порфир Породообразующие минералы Светлые Кварц 25 -35%; ортоклаз, микроклин 35 -40%; плагиоклаз 15 -25% Темные ( «цветные» ) Биотит (роговая обманка) 5 -15%; мусковит 03%

Средние магматические породы По % Si. O 2 Средние 52 -65 Эффузивные Интрузивные Диорит подклассы Кайнотипные Андезит Палеотипные Породообразующие минералы Светлые Плагиоклазы Порфи- 50 -70%; рит Кварц 0 -15% Темные ( «цветные» ) Роговая обманка – 10 -20%; Пироксен (авгит), биотит 10 -15%

Основные магматические породы По глубине кристаллизации Эффузивные Породообразующие минералы Интрузив-ные % Si. O 2 Основные 45 -52 Подклассы Кайнотипные Габбро, Лабрадорит Палеотипные Базальт Диабаз Светлые Темные ( «цветные» ) Пироксен Плагиокл (авгит) аз 25 -50%; (лабрадор ) 50 -70%, Оливин (в лабра- 5 -10%; дорите до Роговая обманка, 100%) биотит 10%

Ультраосновные магматические породы По глубине кристаллизации Эффузивные Подклассы Породообразующие минералы Интрузивные Кайнотипные % Si. O 2 Палеотипные Светлые Темные ( «цветные» ) Пироксенит Ультраосновные < 45 Пироксен 100 -90%; Оливин <10% Перидотит Пироксен 30 -70%; Оливин 7030% Дунит Кимберлит Оливин 100 -85%; Пироксен

Последовательность выделения минералов при кристаллизации магмы отвечает двум реакционным рядам, которые были установлены американским петрографом Н. Боуэном в виде следующей схемы: Каждый вышестоящий минерал в ряду Боуэна при реакциях с расплавом образует минерал, стоящий по схеме ниже. Кристаллизация магмы совершается из многокомпонентных систем

Закономерности распространения МГП слагают более 60 % объема земной коры: «гранито-гнейсовая» оболочка – ГП кислого и среднего составов и соответствующей плотности; «базальтовая» - ГП основного и ультраосновного составов и наибольшей плотности. Эффузивные ГП входят в состав стратисферы – они переслаиваются с осадочными ГП, образуя стратифицированные толщи Установлены закономерности формирования современных МГП: ГП основного и ультраосновного составов – в зонах спрединга вдоль срединно-океанических хребтов, ГП кислого и среднего составов – в зонах столкновения вдоль зон глубоководных желобов и молодых складчатых сооружений

*ТЕКТОНИКА ПЛИТ

*ТЕКТОНИКА ПЛИТ

*ТЕКТОНИКА ПЛИТ

*Метод , при котором к пониманию прошлого идут от изучения современных процессов и образующихся при этом горных пород. По древним аналогичным породам восстанавливаются соответствующие процессы, т. к. предполагается , что в прошлом действовали те же силы и процессы, что и в настоящее время *

*

*

*

*

*

*

*

*ЦИКЛ ПОРОДООБРАЗОВАНИЯ

*

*

*

*

* Интрузивные горные породы Индекс Эффузивные горные породы Индекс Граниты Липариты Сиениты Кварцевые порфиры 1 Диориты Трахиты Нефелиновые сиениты Андезиты Габбро Базальты Диабазы 1 Пироксениты, перидотиты, дуниты