ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
КЛАССИФИКАЦИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Исходные магматические
Исходные осадочные
Метаморфические
Смешанного происхождения
Хемогенные и органогенные
Обломочные
Осадочные
Магматические
| хим. состав | SiO2, % | Интрузивные (глубинные) | Эффузивные (излившиеся) | Минералы |
| кислые | 65-75 | гранит | липарит | кварц, п.ш., биотит, р.о. |
| средние | 52-65 | диорит | андезит | п.ш., р.о., биотит,кварц |
| основные | 40-52 | габбро | базальт | п.ш.,пироксен, оливин, р.о. |
| ультраосн. | < 40 | перидотит, дунит | пироксен, оливин, р.о. |
| размер, мм | название | окатанн. рыхлые | окатанные сцементированные | неокатанные рыхлые | неокатанные сцементир. |
| <0,01 | тонкообл. | глина | аргиллит | глина | аргиллит |
| 0,01-0,1 | - “ - | алеврит | алевролит | алеврит | алевролит |
| 0,1-2 | мелкообл. | песок | песчаник | песок | песчаник |
| 2-10 | среднеобл. | Гравий | гравийный конгломерат | дресва | дресвяная брекчия |
| 10-100 | крупнообл. | Галька | галечныйк. | щебень | щебнистая б. |
| >100 | грубообл. | Валуны | валунный к. | глыбы | глыбовая б. |
| Хемогенные | органогенные | Мин. состав | |
| Карбонатные | известняк | известняк | кальцит |
| мел | кальцит | ||
| доломит | доломит | ||
| Кремнистые | трепел | опока | опал |
| диатомит | халцедон | ||
| Железистые | Бурый железняк | Бурый железняк | лимонит |
| Галоидные | каменная соль | галит | |
| сильвинит | сильвин | ||
| Сульфаты | гипсы | гипс | |
| ангидрит | ангидрит | ||
| Фосфаты | фосфорит | фосфорит | фосфорит |
| Каустобиолиты | торф, гор. сланец уголь (бур., кам., антрацит |
Мергели
| Исходные п-ды | метаморфические | текстура | мин. состав |
| известняк | мрамор | массивная | кальцит |
| глина | аргиллит | сланцевая | глин. Мин. Q |
| филлит | сланцевая | серицит, хлорит, Q | |
| слюд. сланцы | сланцевая | мусковит, Q, п.ш. | |
| крист. сланцы | Q, п.ш., биотит, р.о. | ||
| гнейс | очковая | Q, п.ш., биотит, р.о. | |
| Q. песок | кварцит | массивная | Q |
| Исходные п-ды | метаморфические | текстура | мин. состав |
| кислые | гнейс | очковая | Q, п.ш., биотит, р.о. |
| основные | хлорит. сланцы | сланцевая | хлорит, тальк, п.ш. |
| эклогит | массивная | гранат, пироксен | |
| ультраосновные | тальковые сланцы | сланцевая | тальк |
| серпентиниты | массивная | серпентин |
Химический состав магматических горных пород очень разнообразен. Его выражают стандартным набором петрогенных окислов: SiO2, Al2O3, TiO2, FeO, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, K2O, Na2O. В основу классификации магматических пород положено содержание кремнезема (табл. 5).
А.Н. Заварицкий предложил формировать название группы пород из названий наиболее типичных ее представителей
Таблица 1
Классификация магматических пород
по химическому составу
| Группа пород по содержанию SiO2 | Плотность, г/см3 | Содержание SiO2, % | Ряд | Группа по минеральному составу |
| Ультраосновные | Тяжелые 3,1-3,5 | 30-44 | Нормальный | Перидотита-пикрита |
| Основные | Средней тяжести 2,8-3,1 | 44-53 | Нормальный | Габбро- базальта |
| Средние | Средней тяжести 2,8-3,1 | 53-64 | Нормальный | Диорита- андезита (с плагиоклазом) |
| Легкие 2,5-2,8 | Субщелочной | Сиенита- Трахита (с КПШ) | ||
| Средней тяжести 2,8-3,1 | Щелочной | Нефелинового Сиенита- Фонолита | ||
| Кислые | Легкие 2,5-2,8 | 64-78 | Нормальный | Гранита- риолита |
по принципу: на первое место ставится название интрузивной породы (например, диорит), а на второе – название ее эффузивного аналога (например, андезит). Интрузивные и эффузивные аналоги имеют одинаковый химический и минеральный состав, но разные текстурно-структурные особенности.
Гипабиссальные породы, или породы средних глубин, содержащие в своем составе вкрапленники плагиоклаза или темноцветных минералов, называются порфиритами. Если же вкрапленники представлены калиевым полевым шпатом (КПШ), то породы называют порфирами.
Часть дайковых (жильных) пород не отличается от интрузивных аналогов по минералогическому составу, но в структурном отношении они представляют собой мелкозернистые и порфировые разности. Другая группа жильных пород образуется в результате разделения остаточной магмы на две порции. Одна из них идет на формирование лейкократовых пород: пегматитов, обладающих гигантозернистой и пегматитовой структурой и аплитов – пород мелкозернистой структуры. Другая порция магмы формирует меланократовые породы – лампрофиры.
В каждой группе выделяются породы нормального и щелочного рядов. Щелочность породы определяется соотношением K2O + Na2O и SiO2. Щелочные породы, как правило, содержат нефелин и (или) другие фельдшпатоиды и щелочные полевые шпаты.
Ультраосновные –породы,имеющие темную окраску и высокую плотность, так как состоят из тяжелых фемических минералов. Плутонические породы представлены мономинеральными оливиновымипородами – дунитами (табл.2), пироксеновыми породами – пироксенитами1. Породы, состоящие из равных количеств оливина и пироксена, называются перидотитами. Мономинеральные роговообманковые породы носят название горнблендиты. Макроскопически эти породы отличить друг от друга довольно сложно.
Дуниты обычно имеют тонкую желто-бурую корочку выветривания. У пироксенитов и горнблендитов на свежем сколе наблюдаются блестящие плоскости спайности отдельных зерен пироксена и роговой обманки.
Вулканические ультраосновные породы имеют незначительное распространение из-за вязкости магм, не достигающих дневной поверхности, представлены пикритами, аналогами перидотитов.
Жильная разновидность ультраосновных пород – кимберлиты, имеют голубовато- и зеленовато-серую окраску и брекчиевидное строение. Состоят они из обломков пород и минералов (оливина, пироксенов, граната – пиропа и др.). Форма тел кимберлитов – трубообразная. Породы алмазоносны.
Основные породы представлены группой габбробазальта. Эти породы имеют темно-серый или черный цвет.
Габбро – интрузивная порода полнокристаллической структуры, состоящая из основного плагиоклаза и пироксена, реже – роговой обманки. Плагиоклазы часто темные, но просвечивают в краях. Двойниковые полоски у плагиоклазов обычно толстые.
Лабрадориты – мономинеральные породы, состоящие из лабрадора. В отдельных зернах лабрадора наблюдается иризация.
Из эффузивных пород наиболее распространены базальты –породы темно-серого до черного цвета мелкозернистой, афанитовой или неполнокристаллической структуры, пористой или миндалекаменной текстуры. Во вкрапленниках преобладают темноцветные минералы. Поверхность породы шероховатая на ощупь за счет мелкой пористости. Интенсивно измененные разности называются метабазальтами. Они обычно окрашены в зеленоватый цвет за счет большого количества вторичных минералов – хлорита, актинолита, эпидота, альбита и др.
Жильные породы представлены долеритами, диабазами и микрогаббро, габбро-пегматитами и лампрофирами.
Долериты – неизмененные вулканические и гипабиссальные породы среднезернистой структуры, т.е. степень их раскристаллизации значительно выше, чем у базальтов. Диабазы – измененная вулканическая или гипабиссальная полнокристаллическая порода, аналоги долеритов
Средние породыотличаются от предыдущих групп более светлой окраской. По содержанию (К2О + Na2O) выделяют породы нормального, субщелочного и щелочного рядов.
Породы нормального ряда (плагиоклазовые) представлены группой диорита-андезита. Состоят они из среднего плагиоклаза и роговой обманки.
Диориты – плутонические породы пестрой, в основном серой окраски, обычно среднезернистой, редко порфировидной структуры.
Андезиты – неизмененные вулканические породы серого цвета порфировой либо скрытокристаллической структуры. Во вкрапленниках обычно встречается плагиоклаз. От базальтов отличается более светлой окраской.
Метаандезиты – измененные вулканические породы красноватой или зеленоватой окраски, порфировой структуры. Вкрапленники представлены зеленовато-серым плагиоклазом.
Жильные породы представлены микродиоритами, диорит-порфиритами, диорит-пегматитами и лампрофирами.
Породы субщелочного ряда (калишпатовые) представлены группой сиенита-трахита.
Сиениты – плутонические породы, серого розоватого цвета, сложенные КПШ, кислым плагиоклазом, роговой обманкой, реже биотитом или пироксеном. Кварц может присутствовать в незначительном количестве.
Трахиты – неизмененные вулканические породы светлой окраски, нередко порфировой структуры с вкрапленниками свежих неизмененных полевых шпатов, реже темноцветных минералов.
Метатрахиты – измененные аналоги трахитов. Порфировые выделения выполнены ортоклазом.
Жильные породы представлены микросиенитами и сиенит-порфирами, лейкократовыми сиенит-пегматитами, а также меланократовыми лампрофирами.
Породы щелочного ряда представлены группой нефелинового сиенита-фонолита.
Нефелиновые сиениты – плутонические породы серого, грязно-розового, грязно-зеленого цвета, состоящие из нефелина (до 30 %), КПШ (60 %), щелочных пироксенов и амфиболов (10 %). Нефелин диагностируется по шестиугольным и прямоугольным сечениям.
Кислые породыимеют светлую окраску. Определяющим минералом в их составе является кварц (каждое третье или четвертое зерно). Представлены группой гранита-риолита.
Граниты – плутонические породы разнообразной окраски, полнокристаллической структуры, состоящие из кварца (30 %), КПШ, плагиоклаза и темноцветных минералов – слюд, роговой обманки (до 10-15 %).
Граниты-рапакиви –порфировидные породы с вкрапленниками КПШ округлой формы, которые имеют каемку кислого плагиоклаза.
Риолиты – неизмененные вулканические аналоги гранитов светло-серой, серой окраски, неполнокристаллической афанитовой структуры. По составу к риолитам примыкают кислые вулканические стекла: призмы и обсидианы. Пемза очень легкая пористая порода. Обсидиан – похож на обычное стекло, окрашенное в темные цвета, имеет массивную текстуру, раковистый излом. Метариолиты – измененные аналоги риолитов порфировой, часто стекловатой структуры.
Жильные породы кислого составапредставлены микрогранитами и гранит-порфирами, аплитами и гранитными пегматитами. Аплиты имеют мелкозернистую структуру, гранитные пегматиты – гигантозернистую, пегматитовую графическую) структуру. В последнем случае порода называется «письменный гранит», или «еврейский камень» (за сходство структурного рисунка с клинописью).
2.1.3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГОРНЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД
Многие магматические породы применяются как строительный материал (гранит, лабрадорит). С магматическими породами связаны месторождения полезных ископаемых. С гранитами связаны месторождения золота, руд вольфрама, олова, молибдена, полиметаллов, сурьмы, мышьяка, ртути, ниобия и многих нерудных ископаемых – флюорита, драгоценных камней, мусковита, полевого шпата, кварца и др.
Интрузии диоритов сопровождаются месторождениями золота, магнетита, халькопирита. К массивам основных пород приурочены руды титана, меди и никеля; к ультраосновным породам – руды хрома, платиноидов, железа и никеля, алмазов, асбеста, талька. Месторождения апатита, нефелина, корунда, редких и редкоземельных элементов связаны со щелочными породами.
2.1.4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Плутонические породы можно определить по минералогическому составу. Необходимо научиться узнавать в них породообразующие минералы (кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды и др.). Среди полевых шпатов можно микроскопически определить КПШ (розовые или красные тона, простые двойники) и плагиоклазы (с тонкой продольной штриховкой на поперечных расколах табличек). В крупных зернах можно отличить роговую обманку от пироксена. Роговая обманка образует длиннопризматические кристаллы с ромбическим или гексагональным поперечным сечением с углом между направлениями спайности (в поперечном изломе призм) 560 и 1240. Пироксены представлены обычно короткостолбчатыми зернами с квадратным и прямоугольным поперечным сечением, с углом между двумя направлениями спайности (в поперечном изломе столбиков), близким к прямому (870). Оливин отличается от пироксенов округлой формой зерен и отсутствием спайности. Кварц имеет неправильную форму. Нефелин, в отличие от сходного с ним кварца, имеет меньшую твердость (5,5-6,0) и жирный блеск.
Вулканические породы определяются, в основном, по минералогическому составу. Хорошо различимы невооруженным глазом только минералы-вкрапленники. О минералогическом составе пород, не содержащих вкрапленников, можно судить по их окраске. С увеличением основности породы ее окраска становится темнее. Чем кислее порода, тем она светлее. В неизмененных породах вкрапленники полевого шпата и цветных минералов имеют сильный блеск, так как они не замещены вторичными минералами. Вулканическое стекло, если есть в породе, не раскристаллизовано. В измененных породах вкрапленники мутные, тусклые, так как они замещаются, иногда полностью, вторичными минералами: плагиоклазы – серицитом (микрочешуйчатая разновидность мусковита), эпидотом; КПШ – глинистыми минералами; цветные минералы – эпидотом, хлоритом, актинолитом. Вулканическое стекло раскристаллизовано в микрокристаллический агрегат.
Осадочные породы образуются в ходе экзогенных процессов. По среднему химическому составу осадочные породы близки к магматическим, что говорит о происхождении их, в основном, из продуктов выветривания магматических пород. По минералогическому составу они резко отличаются от магматических. Состоят они, в основном, из карбонатов (кальцит, доломит); сульфатов (гипс, ангидрит); фосфатов, оксидов железа, марганца, алюминия; глинистых минералов. Кроме минералов осадочные породы часто содержат скелетные остатки. Окраска осадочных пород обусловлена их составом – окраской минералов и примесей. Окрашивающими примесями часто являются гидрооксиды железа (желто-бурые цвета), органические вещества (темно-серый), углистые частицы, оксиды марганца (черный).
По условиям образования осадочные породы подразделяют на следующие группы:
вулканогенно-обломочные(пирокластические), образующиеся при осаждении продуктов вулканических извержений из воды или воздуха;
обломочные (терригенные), образующиеся в результате механического разрушения ранее существовавших горных пород, переноса и отложения их обломков;