Описание минерала галит

Задание.

В соответствии с принятой методикой проведите описание трех минералов, указанных преподавателем.

2. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

2.1. Общие понятия

Горными породами называются скопления минералов, их обломков, минеральных агрегатов, возникшие в результате геологических процессов происходящих на поверхности Земли или в земных недрах или и образующие геологические тела. Основу горных пород составляют породообразующие минералы (кварц, полевые шпаты, слюды, кальцит и др.), кроме того, в них могут присутствовать более редкие акцессорные минералы, состав и общее количество которых может колебаться в широких пределах.

Горные породы могут быть целиком сложены каким-либо одним минералом с незначительной примесью других, и в таком случае они называются мономинеральными (гипс, каменная соль, кварцевый песок и др.), но в подавляющем большинстве случаев породы слагаются несколькими минералами и являются полиминеральными (гранит, суглинок и др.)

Минеральный состав, строение и формы залегания горных пород отражают условия ее образования.

Строение породы определяется ее структурой и текстурой. Под структурой понимается состояние минерального вещества, слагающего породу, размер и форма кристаллических зерен и их взаимоотношение. Текстура − это сложение породы, т.е. взаимное расположение в пространстве слагающих ее минералов и минеральных агрегатов. Выделяют плотную, пористую, массивную, ориентированную и др. текстуры.

Под формой залегания понимают форму тел, образуемых горными породами в земной коре (пласты, жилы, штоки и др.) образующиеся в результате процессов осадконакопления и дальнейшего воздействия геологических процессов на условия их залегания.

2.2. Классификация горных пород

В основу классификации горных пород (рис. 2.1) положен генетический принцип, как наиболее полно отражающий геологические и инженерно-геологические особенности пород.

По происхождению все известные горные породы подразделяются на 3 группы:

1) Магматические, образующиеся в результате застывания в глубине земной коры или на поверхности Земли силикатного расплава – магмы и лавы.

2) Осадочные горные породы, образующиеся путем механического или химического осаждения продуктов разрушения (экзогенными процессами) ранее существовавших горных пород, а также благодаря накоплению органических остатков.

3) Метаморфические породы, образующиеся из магматических и осадочных горных пород при воздействии на них высоких температур и давлений, а также различных растворов и газов. Переходными между магматическими и осадочными горными породами являются вулканогенно-обломочные породы.

Доля участия различных типов горных пород в строении земной коры не одинакова. Большая часть литосферы сложена магматическими горными породами (граниты, диориты, габбро, базальты и др.) которые составляют 88,4 % ее объема. На долю метаморфических горных пород (мраморы, кварциты, гнейсы, сланцы и др.) приходится 7 %, а осадочных (глины, пески, известняки и др.) – 4,6 %. Соотношение генетических типов пород на поверхности Земли иное. Осадочные горные породы и осадки слагают около 75 % поверхности Земли. Остальные 25 % приходятся на магматические и метаморфические горные породы.

Горные породы образуются в результате деятельности различных геологических процессов как экзогенных, так и эндогенных (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Генетическая классификация горных пород

Рис. 2.2. Образование основных групп горных пород

2.3. Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются в процессе подъема магмы с глубин по направлению к поверхности Земли или ее извержения. Поэтому магматические горные породы иногда называют изверженными.

Принято считать, что земная кора образовалась путем остывания первичного расплава, или магмы, и первоначально целиком была сложена магматическими горными породами. Таким образом, эту группу горных пород следует рассматривать как наиболее древнюю, первичную по сравнению с осадочными и метаморфическими.

В зависимости от условий, в которых происходит застывание магмы, магматические породы подразделяются на две группы: 1) глубинные, или интрузивные, образовавшиеся в результате внедрения магмы в земную кору и застывания ее на глубине (гранит, габбро, диорит, сиенит); 2) излившиеся, или эффузивные, образовавшиеся при излиянии магмы (лавы) на поверхность (пемза, обсидиан, базальт, диабаз).

Среди интрузивных горных пород выделяют глубинные, или абиссальные, полуглубинные, или гипабиссальные и жильныепороды.

Среди эффузивных горных пород выделяют кайнотипные, или относительно неизмененные породы, и палеотипные, породы, подвергшиеся заметным изменениям под действием природной среды.

2.3.1. Структура и текстура магматических горных пород

Условия образования – глубина, на которой происходит застывание магмы, скорость кристаллизации, а также ее химический состав отражаются во внутреннем строении пород, т.е. их структуре и текстуре.

При медленном остывании магмы происходит постепенная и последовательная раздельная кристаллизация входящих в ее состав химических соединений, в итоге чего происходит полная кристаллизация магмы. Возникшая таким путем структура породы называется полнокристаллической.

Полнокристаллическая структура характерна для абиссальных магматических горных пород, образующихся при большом всестороннем геостатическом давлении и высокой температуре. Для гипабиссальных горных пород характерна порфировидная структура, характеризующаяся вкраплениями крупных кристаллов в кристаллическую мелкозернистую массу.

Совершенно другой структурой обладают эффузивные породы. При извержении магма сразу попадает в область низкой температуры и давления равного атмосферному, что создает неблагоприятные условия для нормальной кристаллизации. В результате образуется скрытокристаллическая, или афанитоваяструктура, в которой отдельные минеральные зерна различаются только под микроскопом. В условиях очень быстрого остывания лавы кристаллизации не происходит и образуется сплошная аморфная масса – вулканическое стекло (обсидиан). Такая структура называется стекловатой. Когда на фоне скрытокристаллической или стекловатой массы выделяются отдельные крупные кристаллы минералов, говорят о порфировойструктуре.

Интрузивные и эффузивные магматические горные породы отличаются и по текстуре. Интрузивные породы в большинстве случаев имеют массивную текстуру. Она характеризуется тем, что в любой части породы зерна минералов располагаются равномерно и беспорядочно, без какой либо ориентировки. Иногда интрузивные породы приобретают гнейсовидную текстуру, при которой минеральные зерна располагаются параллельно какому-либо направлению или плоскости.

В эффузивных породах встречаются различные текстуры.

Пористая текстура обусловлена выделением из застывающей лавы растворенных паров и газов. Полости газовых пузырей часто заполняются минералами, образующимися путем выпадения их из растворов горячих вод, проникших в застывшую лаву. В этом случае породы приобретают миндалевидную текстуру.

Встречается также флюидальная текстура, вызванная течением лав во время застывания.

2.3.2. Формы залегания магматических горных пород

Большое значение для разрешения вопроса о происхождении магматических горных пород имеют формы их залегания, зависящие от условий их возникновения и характеризующиеся значительным разнообразием. Основная часть магмы не достигает поверхности, а медленно остывает и отвердевает на более или менее значительной глубине. При внедрении магмы в толщу земной коры большое значение имеет характер заполняемого ею пространства. Это могут быть уже ранее существовавшие в толще земной коры пещеры и вообще подземные полости, но очень часто магма активно воздействует на окружающие породы, расплавляя или раздвигая их, т.е. совершенно не считаясь с залеганием вмещающих пород. Образовавшиеся таким путем тела называются интрузивными массивами.

Интрузивные массивы обычно имеют большие размеры и более тесную связь с магматическим очагом. Остывание магмы в них идет медленно, газы в значительной мере сохраняются, в связи с чем кристаллизация вещества проходит полностью и создаются породы с крупно- и среднекристаллическими структурами. Форма магматических глубинных интрузий весьма различна, наиболее характерны батолиты и штоки.

Батолиты – крупные магматические тела, уходящие на большую глубину (рис. 2.3, а). Батолиты чаще всего располагаются в центральных частях горно-складчатых сооружений. Площадь, занимаемая выходом батолита, составляет десятки и сотни тысяч квадратных километров. С помощью геофизических методов установлено, что батолиты располагаются вглубь не более чем на 10 км.

Штоки – глубинные магматические тела сравнительно с батолитами небольших размеров, неправильной формы (рис. 2.3, а). Их размеры достигают десятка и более километров в диаметре. Площадь их не более 100 – 200 км².

Инъекционные магматические тела, образуются на меньших глубинах и больше считаются со структурой вмещающих пород. По сравнению с глубинными интрузивными телами они имеют небольшие размеры. Они делятся на согласные и несогласные, секущие под различными углами вмещающие горные породы. К согласным телам относятся силлы (межпластовые интрузии), лакколиты. К несогласным (секущим) дайки, некки.

Силлы (рис. 2.3, б,1) образуются путем внедрения магмы вдоль поверхностей напластования осадочных горных пород на небольшой глубине. Они как бы раздвигают слои вмещающих горных пород, что связано с расклинивающим действием магмы и газов.

Лакколиты представляют собой грибообразные тела размером в плане от сотен метров до 5 – 6 км и более (рис. 2.3, б, 2). Они имеют выпуклую верхнюю поверхность и более плоскую нижнюю, к которой подходят подводящую магму каналы.

Дайки– плоские плитообразные магматические тела, образованные в в результате внедрения магмы в вертикальные или наклонные трещины в земной коре (рис. 2.3, в). Мощность (толщина) их колеблется от нескольких сантиметров до десятков, иногда сотен метров и даже сотен километров. Длина их также различна – от десятков метров до десятков километров.

Некки – вулканические жерловины, являющиеся частью древних вулканических аппаратов центрального типа. Они заполнены застывшей магмой, иногда содержащей обломочный материал. Диаметр некков от нескольких метров до первых километров.

а б в

Рис. 2.3. Основные формы залегания магматических горных пород:

а − батолит и шток; б – инъекционные магматические тела (1 – силлы,

2 – лакколит); в – дайка, приуроченная к трещине разрыва

2.3.3. Химико-минералогический состав магматических

горных пород

Магматические горные породы слагаются в основном силикатами, для кристаллохимической структуры которых особое значение имеет группировка SiO₂ в качестве комплексного аниона. Поэтому по содержанию SiO₂ (кремнекислоты) магматические горные породы подразделяются на четыре группы.

Кислые породы содержат более 64 % SiO₂, средние – от 64 до 53 %, основные – от 53 до 44 % и ультраосновные– менее 44 %. Внешним показателем кислотности пород является их окраска, которая обуславливается наличием темноцветных минералов (биотита, авгита, роговой обманки и др.). Кислые породы характеризуются светлой окраской, так как содержание темноцветных минералов в них не превышает 25 %. Окраска средних пород пестрая с преобладанием темной (темноцветных минералов до 35 %). Темная окраска характерна для основных пород (содержание темноцветных минералов достигает 50 %), черная окраска – для ультраосновных пород (темноцветных минералов более 50 %).

В таблице 2.1. приводится обобщенная характеристика основных представителей магматических горных пород.

Таблица 2.1