МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

В процессе кристаллизации магмы образуется большое количество ми-нералов, значение которых для образования изверженных пород неодинако-во. Выделяют породообразующие минералы, являющиеся главными состав-ными частями горных пород. Этих минералов немного: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, оливин, нефелин (табл. 1). Значительно больше список минералов, обычно имеющих второстепенное значение и при-сутствующих в очень небольших количествах. Эти минералы называют акцессорными (от латинского слова “accessories” – добавочный ). Среди них встречаются апатит, циркон, сфен, ильменит, магнетит, гематит, хромит, рутил, турмалин, флюорит, корунд, эпидот, гранат и многие другие – все они несут информацию об условиях образования горных пород.

Таблица 1

Средний минеральный состав магматических горных пород, %

Минералы	По А.Н.Заварицкому, 1955 г.	По К.Ведеполю, 1967 г.
Кварц	10 – 12
Калиевый полевой шпат Плагиоклаз	63 - 65
Слюда Амфиболы Пироксены Оливин	19 – 20	1,5
Магнетит + титаномагнетит Остальные минералы		0,5

 

Как следует из приведенных в табл.1 данных, основные породообразую-

щие минералы – это кварц и силикаты (четкие показатели химизма породы), среди которых особо важное значение имеют полевые шпаты. Магматичес-кие горные породы – не случайные смеси минералов, а закономерные их ас-социации. Наличие определенного породообразующего минерала обуславли-вает обязательное присутствие одних и столь же обязательное отсутствие других минералов (рис.1).

 

 

Рис. 1. Распределение породообразующих минералов по основным типам магматических горных пород

 

Изучение минерального состава позволяет выяснить, из каких реаль-ных химических соединений состоит горная порода. Однако, не менее важно установить строение этой породы, т.е. как она из этих минералов сложена. Для оценки строения горной породы используют понятия о структуре и тек-стуре. Структура –это сумма строений, которая характеризует степень кристалличности, а также величину и форму составных частей (минералов), из которых состоит горная порода. Признаки структуры обусловлены процес-сами образования минералов. Текстура –это сумма признаков, характери-зующих расположение составных частей породы в пространстве и относи-тельно друг друга. К структурным признакам относится степень закристал-лизованности, абсолютная и относительная величина породообразующих ми-нералов. Текстура пород также дает указание на условия их образования – магматического, осадочного и метаморфического генезиса.

 

3. МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

 

Магматическая горная порода представляет собой комплекс минералов и (или) стекловатую массу в зависимости от условий остывания магмы. Маг-ма – это силикатный расплав, насыщенный газами и водными растворами. При подъеме ее из магматического очага в более холодные по сравнению с расплавом породы, происходит постепенная кристаллизация магмы. Первы-ми кристаллизуются наиболее тугоплавкие железомагнезиальные силикаты (оливин, пироксен) и кальцийсодержащие плагиоклазы (анортит, битовнит и другие). Постепенно остаток магмы обогащается щелочными компонентами и кремнеземом, обедняется железом и магнием (рис. 2).

В левой колонке ряда помещены темноцветные минералы, в правой – светлые. Минералы одного горизонтального уровня кристаллизуются при-мерно при одинаковой температуре и в определенных соотношениях друг с другом образуют горные породы. Естественно, что процесс кристаллизации магмы зависит от конкретных физико-химических условий и проходит в природе не так идеально, как показано на рис. 2. Однако, изображенная на нем последовательность позволяет довольно легко запомнить минеральные ассоциации в горных породах.

Отмечаются еще два типа дифференциации магмы: ликвация – расщеп-ление магматического расплава на тяжелую и легкую фракции с последую-щей их кристаллизацией и ассимиляция – захват магмой вмещающих пород, ее обогащение компонентами этих пород и кристаллизация гибридных пород. Разнообразие магматических пород по минеральному составу некоторые пет-

Минералы Горные породы

 

Оливин Калиевый полевой шпат } Габбро

Пироксен Средний плагиоклаз } Диорит

Роговая обманка Натровый плагиоклаз } Гранодиорит

Биотит

Калиевый полевой шпат

Мусковит } Гранит

 

Кварц

 

Рис. 2. Последовательность выделения пород и минералов из расплава

по Н.Л. Боуену

.

рологи, в частности, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, объясняют существованием нескольких типов магм – ультраосновной, основной и кислой, в отличие от Н.Л. Боуена, который считал, что дифференцируется единая родоначальная магма основного состава.

При движении расплавленной магмы вверх она внедряется в окружаю-щие породы, переплавляет их и, остывая, отдает тепло. Такой процесс назы-вается интрузивным магматическим. Породы, образовавшиеся при остыва-нии магмы, называются интрузивными или глубинными. Застывая и крис-таллизуясь на различной глубине, магма образует следующие характерные тела: батолиты, лакколиты, лаполиты, штоки, факолиты, силлы, дайки, жилы и другие. Последние два типа тел сложены так называемыми жильными по-родами.

Магматический расплав, излившийся на поверхность Земли или на дно океана, называется лавой, при застывании которой образуются эффузивные горные породы. Геологические магматические тела, образовавшиеся за счет застывания излившейся на поверхность лавы, формируют потоки, покровы, купола, обелиски. Магматические горные породы характеризуются опреде-ленной структурой и текстурой, которые зависят от условий их образования. Среди магматических пород наиболее распространены следующие виды структур: кристаллически-зернистая, зернистая, стекловатая и порфировая. Среди их текстур различают массивную, сланцеватую, миндалевидную, флю-идальную.