Методика выполнения лабораторной работы

Самостоятельно определить название и генезис двух образцов.

Осадочная порода определяется в следующей последовательности:

- определить структуру и текстуру породы;

- определить генетическую группу породы (терригенная, хемогенная или биогенная);

- по размеру, форме и сложению обломков определяется название терригенной осадочной породы, табл. 4;

- определение хемогенных и биогенных осадков проводится с применением соляной кислоты, точным установлением структуры и твердости;

- сверить результат определения породы с описанием разновидностей осадочных горных пород в разделе 3.4;

- проверить правильность результата у преподавателя.

Лабораторная работа

ДИАГНОСТИКА МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

ПО ОБРАЗЦАМ

Основная цель работы – знакомство с основными разновидностями метаморфических пород, факторами их образования, различными типами метаморфизма, а также структурно-текстурными особенностями и минеральным составом пород.

Оборудование: лотки с метаморфическими породами, керамические пластинки, кусочки стекла, магниты, 10 %-ный раствор соляной кислоты, лупы.

Общие сведения

Метаморфизм – процесс преобразования любых исходных пород под воздействием изменившихся физико-химических условий среды путем перекристаллизации породы без существенного расплавления. Название термина происходит от греческого «метаморфосис» – преобразование.

Факторами метаморфизма или причинами преобразования пород являются давление, температура, а также растворы и газы (флюиды), проникающие в толщи исходных пород.

Давление. При метаморфических преобразованиях давление может быть обусловлено несколькими причинами:

- литостатическое давление – нагрузка вышележащих толщ;

- давление движущейся магмы и давление гидротермальных растворов;

- давление тектонического движения.

Основным фактором среди них следует считать тектоническое (стрессовое) давление, которое может достигать десятки тысяч атмосфер, и воздействовать на огромные территории. Проявление литостатического и магматического давления на этом фоне может оказаться незаметным и обычно влияет на характер минеральных преобразований лишь на локальных участках.

Температура. На метаморфические преобразования могут повлиять следующие температурные изменения:

- геотермический градиент, составляющий ≈ 30 ⁰С/км;

- прогрев пород очагом внедрившейся и постепенно остывающей магмы;

- выделение тепла за счет тектонических подвижек, которые сопровождаются глубинными тепловыми потоками.

Гидротермальные растворы и флюиды насыщены парами воды и углекислоты и более редкими соединениями водорода, хлора, фтора и способны привносить или выносить различные химические компоненты. Они влияют на характер минералообразования, создавая специфическую окислительно-восстановительную среду, а также кислую или щелочную среды.

Типы метаморфизма

Различают два основных вида преобразования пород: локальный метаморфизм, который объединяет контактовый и дислокационный типы метаморфизма, развивающиеся на ограниченных пространствах; региональный метаморфизм, проявления которого охватывают большие регионы.

В зависимости от сочетания термодинамических (Р, Т) параметров выделяются те или иные типы метаморфизма. При термальном типе метаморфизма порода преобразуется под преимущественным воздействием температуры, а при динамическом - основным фактором выступает давление. Когда проявляются оба фактора одновременно, говорят о динамометаморфизме. Каждый из этих типов обладает своими специфическими геологическими условиями проявления (рис.5).

Типы метаморфизма

400 800 1200 Т⁰С

Фации регионального метаморфизма:

I – зеленосланцевая; Ш – амфиболитовая;

II – эпидот-амфиболитовая; IV – гранулитовая.

Рис. 5.

Контактовый метаморфизм. При внедрении в земную кору магма входит в контакт с вмещающими породами, которые вследствие этого подвергаются воздействию высокой температуры расплава и магматических газов, при этом изменения вокруг магматического очага (контактный ореол) имеет лишь ограниченное распространение (до нескольких километров).

В случае, когда на вмещающие породы кроме температурного воздействия магмы влияют химически агрессивные, отделяющиеся от магмы во флюидном состоянии летучие компоненты, происходит возникновение пород, совершенно новых по химическому и минералогическому составу. Эти процессы называются метасоматозом (в переводе с греческого «замещение», «вытеснение»).

Динамический метаморфизм, который чаще называют дислокационным, протекает в относительно «холодных» условиях, когда проявляются тектонические движения по разрывным нарушениям (разломам). При этом происходит дробление пород, их истирание.

Контактовый и дислокационный типы метаморфизма развиваются в ограниченных пространствах и объединяются названиемлокальный (рис. 6).

Контактовый

Р1 = 0,5-1 кбар

Р2 = 2-10 кбар

Т20С = 12000

Т10С = 3500

Дислокационный

Рис. 6. Локальный метаморфизм

Региональный метаморфизм. Движения в земной коре, захватывающие большие пространства, как это происходит при горообразовательных процессах, совместно с давлением вышележащих толщ пород и возрастающей с увеличением глубины погружения температурой обуславливают регионально-метаморфические преобразования пород. В зависимости от давления и температуры наблюдаются изменения более слабой или более сильной степени, которые отличаются характерными минеральными новообразованиями и называются метаморфическими фациями.

Название фации определяется по типичным для нее минералам. По мере возрастания Р-Т условий регионального метаморфизма выделяют:

- зеленосланцевую фацию;

- эпидот-амфиболитовую фацию;