Классификация магматических пород и их главнейшие минеральные ассоциации (по А.В. Миловскому, О.В. Кононову)


Группы пород Интрузитывные Эффузитивные Минералы главные Минералы второстепенные и акцессорные Минералы вторичные, постмагматические
Ультра-основные Дунит   Перидотит   Пироксенит - - - Оливин (100-85%), пироксен (0-15%), Оливин (70-30%), пироксен (30-70%), Оливин (< 10%), пироксенит (90-100%) Магнетит, шпинель, ильменит, хромит, пирротин (1-3%) Серпентин, уралит, хлорит, тальк
Основные Габбро Базальт (диабаз или базальтовый порфирит) Основные плагиоклазы (50-70%), пироксены (25-50%), реже – оливин (5-10%), роговая обманка и биотит Ортоклаз, кварц, апатит, магнетит, титанит, ильменит, пиритин, пентландит (1-6%) Члорит, уралит, тальк, серицит, альтит
Средние а) с плагиоклазами   в) с калиевыми полевыми шпатами Диорит     Сиенит Андезит (андезитовый порфирит)     Трахтит (ортофир) Средние плагиоклазы (50-70%), роговая обманка (10-20%), реже – биотит (10-20%).   Калиевый полевой шпат (50-70%), кислый плагиоклаз (10-30%), роговая обманка, реже – биотит (10-20%) Кварц (0-10%), калиевый полевой шпат (0-6%), апатит, титанит, магнетит (1-2%)     Кварц (0-5%), циркон, титанит, апатит, магнетит (1-2%) Серицит, каолинит, цоизит, хлорит, карбонат.   Серицит, каолинит, хлорит, карбонат   Серицит, каолинит, хлорит  
Кислые Гранит   Липарит (кварцевый порфит) Кварц (25-35%), Калиевый полевой шпат (35-40%), кислый плагиоклаз (15-25%), реже – мусковит (0-3%), роговая обманка Апатит, циркон, магнетит, турмалин (1-2%) Серицит, каолинит, хлорит
Щелочные Нефелиновый сиенит - Калиевый полевой шпат(55-30%), Циркон, титанит, апатит, магнетит (1-2%) Серицит, каолинит, хлорит, цеолиты

шпаты — 60, кварц — 12, амфиболы и пироксены — 17, слюды — 14, прочие силикаты — 6, остальные минералы — 1.

В различных магматических породах соотношение названных минералов и состав второстепенных и акцессорных минералов су­щественно изменяются (табл. 6.1).

В кислых изверженных породах — гранитах и гранодиоритах — преобладают кварц и кислые калий-натровые полевые шпаты; в породах среднего состава, например в диоритах, мало кварца и пре­обладают плагиоклазы среднего состава, много роговой обман­ки. Основные породы — габбро и диабазы — почти не содержат кварца, в них преобладают основные плагиоклазы, пироксены и оливин. В ультраосновных породах — дунитах и перидотитах — оли­вин составляет основную массу.

Биотит распространен в кислых и средних породах, его мало в основных. В основных породах исчезают апатит и сфен. В ряду вторичных постмагматических минералов в магматических поро­дах наиболее часто встречаются серицит, каолинит, хлорит и ряд других.

Кислые породы богаты кремнеземом, содержат мало железа, кальция и магния. В породах основного и ультраосновного состава содержание кремнезема значительно уменьшается, но в 2—3 раза увеличивается содержание трех- и двухзарядного железа, в 5—6 раз возрастает содержание кальция и магния, а количество натрия и калия по сравнению с кислыми породами и породами среднего состава уменьшается. Это связано с различным химическим соста­вом породообразующих и сопутствующих минералов и различным их участием в сложении пород. Различия в минеральном составе изверженных пород четко проявляются и в их химическом составе (табл. 6.2).

Минералы магматических и метаморфических пород в своем большинстве — кислородные соединения. Главные из них — это оксиды, силикаты и алюмосиликаты.

Оксиды. Кварц (Si02) один из самых распространенных мине- ралов-оксидов. Основой кристаллохимической структуры кварца являются кремнекислородные тетраэдры, представляющие собой четыре иона кислорода, расположенные по углам тетраэдра, в центре которого заключен ион кремния 1SiO1 (рис. 6.1, а). Кремнекисло­родные тетраэдры образуют сплошную трехмерную каркасную структуру, что обусловливает устойчивость кварца к процессам вы­ветривания. Кварц — типичный остаточный минерал древних кор выветривания кварцсодержащих пород и элювиальных горизонтов почв.

Таблица 6.2

Средний химический состав главных типов изверженных пород, % (по Р.А. Дэли)

Окислы Гранит (546) Сиенит (50) Гранодиорит (40) Диорит (70) Габбро (41) Диабаз (90) Дунит (10)
Si02 70,18 60,19 65,05 56,77 48,24 50,48 40,49
Ti02 0,39 0,67 0,56 0,84 0,97 1,45 0,02
A1203 14,47 16,28 15,94 16,67 17,88 15,34 0,86
Fe203 1,57 2,74 1,74 3,16 3,16 3,84 2,84
FeO 1,78 3,28 2,65 4,40 5,95 7,78 5,54
MnO 0,12 0,14 0,07 0,13 0,13 0,20 0,16
MgO 0,88 2,49 1,91 4,17 7,51 5,79 46,32
CaO 1,99 4,30 4,42 6,74 10,99 8,94 0,70
Na20 3,48 3,98 3,70 3,39 2,55 3,07 0,10
K2O 4,11 4,49 2,75 2,12 0,89 0,97 0,04
Р2О5 0,19 0,28 0,20 0,25 0,28 0,25 0,05
Н2О 0,84 1,16 1,04 1,36 1,45 1,89 2,88

Примечание. В скобках указано число анализов, из которых выведено значение

 

В ряду оксидов, представляющих акцессорные минералы, следует назвать магнетит Fe3O4, рутил Тi O2.

Силикаты. В основе кристаллохимической структуры этих ми­нералов лежат кремнекислородные тетраэдры, представляющие изо­лированные группы или цепочки (простые и сдвоенные), соединен­ные между собой преимущественно двухвалентными катионами (рис. 6-1, б, в). К породообразующим силикатам принадлежат:

Пироксены R2[Si2О6]

R—Са2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Al3+, Na+


амфиболы R7[Si4О11]-(ОН)


оливин MgFe[SiO4].

Рис. 6.1. Типы кристаллических решеток силикатов.

Расположение кремнекислородных тетраэдров: а — кремнекислородный тетраэдр; б — цепочное; в — ленточное (сдвоенная цепочка); г — слоистое (трехчленная цепочка)

 

 

Все эти минералы имеют темно-зеленый цвет и в случае высо­кого содержания, как, например, в ультраосновных и основных по­родах, обусловливают темную окраску пород.

Среди пироксенов наиболее распространен минерал авгит, а среди амфиболов — роговая обманка. В процессах выветривания амфибо­лы более устойчивы, чем пироксены, поэтому несмотря на то что в большинстве изверженных пород (за исключением гранитов) пиро­ксены преобладают и в некоторых породах составляют 20—25 % массы породы, в рыхлых отложениях и почвах обычно лучше сохраняется роговая обманка. Общее количество этих минералов в почвах варь­ирует от 5 до 15 %.

К группе магнезиально-железистых силикатов принадлежит широко распространенный в основных и ультраосновных извержен­ных породах минерал оливин. Кремнекислородные тетраэдры в этом минерале представляют изолированные группы, соединенные двух­валентными катионами. Эта островная структура непрочная, поэто­му оливин в зоне выветривания неустойчив, в рыхлых отложениях и почвах он присутствует в количестве 0,5—1,0 %.

Алюмосиликаты. Это большая группа минералов, кристалличес­кая решетка которых образована тетраэдрами и октаэдрами (рис. 6.2). По типу структуры они подразделяются на каркасные и слоеватые. К каркасным минералам относятся полевые шпаты, к слоеватым — слюды.

Рис. 6.2. Расположение тетраэдров и октаэдров: а — в двух-; б — в трехслойных минералах. Ионы: / — Si; 2 — О; 3 — ОН; 4 - А1

Полевые шпаты — это каркасные алюмосиликаты, состояние из кремне- и алюмокислородных тетраэдров, соединенных катионами натрия, калия и кальция.

Наиболее распространены следующие полевые шпаты:

1) калиевые — ортоклаз, микроклин K[Si3A10s], которые могут содержать изоморфную примесь Na, Cs, Rb, Tl, Pb, а также Fe3+;

2) натровые — альбит Na[Si3A10s];

3) кальциевые — анортит Ca[Si2Al2Os];

4) плагиоклазы — изоморфные смеси в различных соотношени­ях альбита и анортита: Na[Si3A1О8]—Ca[Si2Al2Os],

В зависимости от соотношения альбита и анортита плагиоклазы разделяются на кислые, средние и основные. Промежуточный ряд плагиоклазов обозначается номерами в соответствии с процентным молярным содержанием в смеси анортита:

 

Кислые 0—10 олигоклаз-альбит

11—30 олигоклаз

Средние 31—50 андезин

51—70 Лабрадор

Основные 71—90 битовнит
91—100 анортит

Кислые полевые шпаты имеют светлую окраску, основные — темную, с чем связан в значительной мере и цвет различных мас­сивных пород. Кислые полевые шпаты значительно более устойчи­вы к процессам выветривания, чем основные. Наибольшей стойко­стью обладает калиевый полевой шпат — микроклин. В рыхлых оса­дочных породах и в почвах полевые шпаты рааличной степени выветрелости составляют по массе около 50 %.

Слюды. Эти минералы имеют сложную кристаллохимическую струк­туру, в которой кремнекислородные тетраэдры образуют плоские сет­ки (рис. 6.2): вершины обращенных друг к другу тетраэдров, принадле­жащих двум сеткам, связаны ионами алюминия с гидроксильными группами (ОН), образуя таким образом трехслойные пакеты, соедине­ны между собой ионами калия или кальция, магния и железа. Калий­ная светлая слюда — мусковит; темная, магнезиально-железистая — биотит. Мусковит более устойчив при выветривании, чем биотит.

Среднее содержание слюд в породах и почвах — около 4—5 %.

В ряду акцессорных минералов изверженных пород заслужива­ют упоминания минералы — источники фосфора, фтора, хлора и серы. К ним относится апатит Са5(С1, F) (Р04)3, встречающийся в породах, рыхлых отложениях и почвах в количестве 0,3—0,5 %. Эти минералы являются источниками весьма важного для плодородия почв элемента — фосфора. Залежи апатита разрабатываются в каче­стве фосфатных удобрений. Кроме того, апатит является источни­ком хлора и фтора.

Из бескислородных соединений среди первичных минералов- источников серы надо назвать сульфид железа — минерал пирит или в другой кристаллической модификации — марказит FeSr Суль­фиды ж;елеза и других тяжелых металлов в породах и почвах нахо­дятся в рассеянном состоянии, но образуют также скопления, пред­ставляющие месторождения сульфидных руд.

Сульфиды железа в присутствии кислорода и воды неустойчи­вы. Прр) окислении серы образуется серная кислота. ПО

Минеральный и химический состав осадочных пород

Продукты разрушения массивно-кристаллических и других по­род, накопившиеся на дне морей и поверхности суши и подвергши­еся уплотнению, цементации, перекристаллизации, превращаются в плотные осадочные породы, которые по составу и строению су­щественно отличаются от массивно кристаллических. Главной при­чиной разнообразия осадочных пород являются различия в услови­ях их образования, определяющие соотношение терригенного ком­понента с химическим и биогенным. С учетом соотношения этих компонентов можно выделить главные группы и подгруппы осадоч­ных пород (табл. 6.3). Таким образом, в составе осадочных пород участвуют:

1) минералы остаточные первичные, унаследованные от массив­но-кристаллических пород;

2) минералы новообразованные, вторичные, образовавшиеся в условиях земной поверхности, — это большая часть глинистых ми­нералов, простые соли;

3) органические вещества.

При выходе плотных осадочных пород на поверхность они под­вергаются вторичным циклам выветривания и почвообразования, в результате которых происходит дальнейшее разрушение первичных минералов, преобразование глинистых минералов, растворение хи­мических элементов и вынос легкорастворимых компонентов. От­носительное содержание первичных минералов уменьшается от щебневатых и песчаных пород к суглинистым и глинистым. После­дние почти целиком сложены вторичными минералами.

 

Таблица 6.3.

 



Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 531;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.017 сек.