Sviridov_Obschee_zemlevedenie

	0,1–0,01	Алеврит (ил)	Алевролит (шероховатый	Алевритовые
			на ощупь)	(иловатые)
	> 0,01	Пелит (глина)	Аргиллит (гладкий	Пелитовые
			на ощупь)	(глинистые)

Для пород хемогенного и хемобиогенного происхождения характерны кристаллические структуры: крупнокристаллическая (более 1 мм), сред-

некристаллическая (1,0–0,1 мм), пелитоморфная (0,1–0,01 мм), скрытокристаллическая (менее 0,01 мм).

Органогенные породы имеют биоморфную структуру с хорошо сохранившимися ископаемыми остатками организмов и детритовую с обломками скелетов организмов.

Структуры пирокластических пород классифицируют по величине обломков: вулканический пепел размером частиц до 1 мм (алевритовая структура), вулканический песок – 1–2 мм (псаммитовая структура), лапилли – 2–30 мм, вулканические бомбы – более 30 мм (псефитовые структуры).

Классификация и номенклатура осадочных пород

Вулканогенно-обломочные (пирокластические) породы образу-

ются из продуктов вулканических извержений. Этот материал в процессе диагенеза превращается в горные породы: туфы, состоящие в основном из частиц пепловой и псаммитовой размерности, туфобрекчии и туфоконгломераты, в которых преобладают частицы псефитовой размерности. Если вулканогенный материал в водной среде смешивается с осадочным, то образуются туффиты. С вулканогенно-обломочными породами связаны крупнейшие месторождения свинцово-цинковых и медных руд, так называемые стратиформные месторождения.

Обломочные (терригенные) породы – широко распространенная группа пород. Это рыхлые или сцементированные механические осадки. Под цементом понимают тонкий материал, скрепляющий обломки. Он может быть различным: карбонатным, гипсовым, кремнистым, глинистым, фосфатным, железистым и т. д.

Учитывается форма обломков: окатанные, полуокатанные, угловатые. Среди псаммитов выделяют мономинеральные породы (обычно кварцевые), олигомиктовые (кварц с примесью полевых шпатов) и полимиктовые. Среди последних выделяют аркозовые песчаники (преобладает полевой шпат) и граувакковые (обломки пород). С песками связаны россыпные

месторождения золота, платины, ильменита, касситерита и т. д.

Хемогенные и органогенные (биохемогенные) породы. Наиболее распространены карбонатные и кремнистые породы. Хемогенные породы образуются из химических осадков истинных или коллоидных растворов. Морская вода является истинным раствором, находящимся в состоянии химического равновесия. В момент нарушения равновесия начинается вы-

121

падение осадка. Нередко граница между хемогенными и органогенными породами весьма условна. Наиболее близки к органогенным породам каустобиолиты (торф, уголь, горючие сланцы, нефть, природный газ, битум).

Наибольшим распространением среди карбонатных пород пользуются известняки и доломиты. Известняки – это породы, состоящие из кальцита с примесью глины и песка. Если количество глинистой примеси составляет 30–50 %, порода называется мергелем. При значительном содержании песка в составе породы, ее называют песчанистым известняком. При определении известняков следует использовать реакцию с соляной кислотой, при воздействии которой они бурно вскипают, но в отличие от мергелей не образуют грязного пятна. Структуры известняков и мергелей зернистые различной крупности, афанитовые, редко оолитовые. Текстуры слоистые, массивные, плотные. Цвет пород чаще всего серый.

Органогенные известняки состоят из твердых остатков организмов хорошей сохранности, сложенных кальцитом. Если сохранность остатков организмов плохая, то известняк следует называть органогенно-обломоч- ным. Разновидностью органогенного известняка является мел, состоящий из мельчайших зернышек кальцита и известняковых раковин фораминифер, а также продуктов жизнедеятельности водорослей.

Доломиты отличаются от известняков более слабой реакцией с соляной кислотой, протекающей только в порошке. Следует помнить, что наличие карбонатов вообще не характерно для магматических пород, поэтому реакция с кислотой может служить признаком пород осадочного или метаморфогенного происхождения.

Кремнистые породы. Диатомиты – породы органогенного происхождения, белые или светло-желтые, пачкающие руки, легко растирающиеся в тонкий порошок, состоящие из мельчайших опаловых скорлупок диатомовых водорослей. Трепелы – породы коллоидно-химического происхождения, рыхлые, пористые, реже плотные, состоящие из мельчайших зерен опала. Цвет белый, серый, желтый, бурый. Обладают малым удельным весом, охотно впитывают влагу. Применяются в строительной (звукоизоляторы) и химической (поглотители, фильтры) промышленности. Опоки – опаловидные кремнистые породы биохемогенного происхождения, похожие на трепел, но более твердые и чуть более тяжелые. При ударе раскалываются с характерным звенящим звуком на мелкие остроугольные обломки с раковистым изломом.

Яшмы – породы хемогенного происхождения, состоящие из халцедона, разнообразной окраски за счет примесей. Структура афанитовая. Текстура полосчатая, пятнистая, массивная. Кремни – породы химического происхождения, состоящие из халцедона и глинистых минералов, образующие конкреции и желваки (стяжения) в различных осадочных породах.

Глиноземистые, железистые, марганцевые и фосфатные породы

(руды). Бокситы – породы, состоящие из гидроксидов алюминия с приме-

122

сью гидроксидов железа. Макроскопически представляют собой рыхлые землистые массы белого, желтого и бурого цветов, часто имеющие оолитовую структуру. Образуются за счет переотложения продуктов выветривания пород, содержащих алюминий (осадочные бокситы) и при выветривании в условиях жаркого климата (остаточные бокситы). Руда на алюминий.

Железистые породы состоят из оксидов и гидроксидов железа и являются железными рудами. Их образование связано главным образом с процессами химического выветривания и осаждением гидроксидов железа в прибрежно-морской зоне. Существенную роль в формировании железных руд играют и бактерии. Характерна оолитовая, конкреционная, землистая структуры. Преобладает бурая окраска различных оттенков (до черной). Удельный вес сравнительно велик.

Марганцевые породы имеют меньшее распространение нежели железистые, но чрезвычайно важны в промышленном отношении. Марганец переносится в виде коллоидных соединений, которые осаждаются на больших глубинах по сравнению с коллоидными соединениями железа. Возможно, в образовании марганцевых руд принимают участие микроорганизмы. Руды представлены чаще всего черными пиролюзитовыми, манганитовыми, псиломелановыми и другими оксидными соединениями марганца либо серовато-розовыми карбонатными соединениями. Нередко имеют оолитовое строение, часто мягкие, сажистые.

Фосфориты представляют собой различные осадочные породы (песчаники, глины, мергели), обогащенные кальциевыми солями фосфорной кислоты. По внешнему виду породы очень разнообразны. Цвет их от серого до черного. Встречаются сплошные пластовые фосфориты и желваковые – в виде конкреций. На происхождение пород существует две точки зрения – биолитогенная и химическая. Служат сырьем для получения фосфатных удобрений.

К эвапоритам относятся галоидные и сульфатные породы, имеющие исключительно хемогенную природу, накапливающиеся в замкнутых водоемах в условиях жаркого засушливого климата. Наиболее распространенной породой галоидного состава является каменная соль, образующая светлоокрашенные кристаллические скопления слоистой текстуры, состоящие из минерала галита. Цвет породы может быть изменен за счет механических примесей. В ассоциации с каменной солью встречаются калийные соли, состоящие из минерала сильвина яркой оранжевой окраски, жгучего горько-соленого вкуса. Применяется для получения калийных удобрений. Из сернокислых пород наибольшим распространением пользуется гипс – мелкозернистая светлоокрашенная порода, состоящая из одноименного минерала. Иногда образует прожилки, выполненные шестоватой разновидностью гипса – селенитом. Ассоциирует с самородной серой.

Каустобиолиты (греч. kausticos – жгучий) образуются из остатков растительных и животных (планктон) организмов под влиянием биохимических, химических и геологических факторов. Породы обладают горючими свойствами. Наиболее распространены породы ряда углей, которые

123

в зависимости от степени разложения растительных остатков подразделя-

ются на торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит и др.

Торф представляет собой рыхлую, землистую породу желтого, бурого или черного цвета. Содержит видимые остатки растительности. Содержание углерода составляет 35–40 %. Бурый уголь – плотная темно-бурая или черная масса с землистым, редко раковистым изломом, матовым блеском. Черта темно-бурая. Содержание углерода – до 70 %. Каменный уголь – черная, более плотная, чем бурый уголь, порода с землистым и раковистым изломом. Пачкает руки. Содержание углерода – до 80 %. Антрацит – очень твердая плотная порода серовато-черного цвета с сильным полуметаллическим блеском, рук не пачкает. К каустобиолитам относятся нефть

ипродукты ее разложения, методика изучения которых весьма своеобразна

ив данных методических указаниях не рассматривается.

Практическое значение осадочных горных пород. Многие оса-

дочные породы являются полезными ископаемыми (железные, марганцевые руды, бокситы на алюминий, фосфориты на фосфор, соли, каменный и бурый уголь, нефть, горючие сланцы). Большая часть пород используется как строительный материал (известняки, мергели, пески, песчаники, конгломераты, яшмы и др.).

Рекомендации по определению осадочных горных пород. Для правильного определения осадочных пород необходимо учитывать весь комплекс внешних особенностей. Подробно надо описать текстуру: характер слоистости, наличие или отсутствие кавернозности и т. д. Точно установить структуру породы, состав, окраску, твердость, излом, удельный вес и другие признаки. Также подробно описать включения в породе: органические остатки, конкреции, прожилки, различные выделения, выцветы, примазки и т. д. Проверить на реакцию с соляной кислотой.

3.3. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Метаморфизм – эндогенный процесс, протекающий при высоких температурах и (или) давлениях горячих водных растворов и газов. Под влиянием этих факторов породы изменяют свой минеральный состав, структуру и текстуру, валовый химический состав при этом остается неизменным. При метаморфизме образуются устойчивые минеральные ассоциации называемые фациями метаморфизма. Классификация процессов метаморфизма производится по главным факторам и масштабам проявления.

Текстурно-структурные особенности

Главные породообразующие минералы метаморфических пород имеют пластинчатый или чешуйчатый облик, что связано с условиями их кристаллизации при сильном давлении. Это выражается в развитии сланцева-

124

той текстуры, характеризующейся тем, что порода распадается на тонкие плитки или пластинки благодаря плоскостной ориентировке породообразующих минералов. Если порода под влиянием направленного давления собрана в мелкие складочки, то текстура называется плойчатой. Округлые, овальные обособления среди сланцеватой ткани породы создают очковую текстуру. Катакластическая текстура характеризуется раздробленностью и деформацией минералов. Из прочих текстур метаморфических пород можно выделить полосчатую, линзовидную, пятнистую и массивную.

Структуры метаморфических пород возникают в процессе перекристаллизации породы в твердом состоянии – кристаллобластеза. Такие структуры называются кристаллобластовыми. В зависимости от преобладающей формы зерен выделяются гранобластовая (лат. granula – зерно) – зерна имеют изометричную форму, лепидобластовая – чешуйчатая форма минералов, нематобластовая – призматическая форма минералов. Если облик породы носит неравномернозернистый характер, то выделяются порфиробласты на фоне основной ткани и структура называется порфиробластовой.

Типы метаморфизма и его продукты

Региональный (динамотермальный) метаморфизм. Главными факторами процесса являются высокие температуры и давление. Процесс проявлен на обширных площадях. Рост давлений и температур происходит при складкообразовании и погружении участков земной коры на глубину при медленных колебательных движениях, сопровождающихся процессом осадконакопления. При этом господствует направленное давление – стресс. Продуктами регионального метаморфизма (по мере возрастания температуры) являются следующие породы.

Филлиты – тонкочешуйчатые сланцеватые породы с шелковистым блеском, светло-зеленой или серой окраски, состоящие из кварца, слюд и хлоритов.

Сланцы – породы зеленой или серой окраски с лепидобластовой структурой, сланцеватой текстурой, состоящие из кварца, слюд и хлоритов.

Амфиболиты – породы более высокотемпературной ступени, темнозеленого цвета, нематобластовой структуры, массивной текстуры, состоящие из минералов группы амфиболов.

Гнейсы – светлые породы гранобластовой структуры, полосчатой или очковой текстуры, состоящие из плагиоклаза, кварца, КПШ, слюд, граната-альмадина, т. е. состав гнейсов сходен с составом магматических пород – гранитов.

Эклогиты – темные массивные породы, состоящие из пироксена и граната (пиропа).

Гранулиты близки по составу к гнейсам, но гранат представлен пиропом, темноцветные минералы – ромбическим и моноклинным пироксенами.

125

Мраморы – породы преимущественно светлой окраски, гранобластовой структуры, массивной, полосчатой или пятнистой текстуры, состоящие из кальцита.

Кварциты – светлые массивные мономинеральные кварцевые породы гранобластовой структуры. Две последние группы пород развиты в широком диапазоне температур и давлений. Температуры при метаморфизме варьируют от 200 до 1 000 °С.

При температуре свыше 650 °С происходит частичное плавление пород. Этот процесс носит название ультраметаморфизма. Продукты ультраметаморфизма – мигматиты, породы полосчатой текстуры, близкие по составу к гранитам.

Контактовый (термальный) метаморфизм. Главным фактором яв-

ляется высокая температура. Процесс происходит в контактовой зоне интрузий при низких давлениях. Состав продуктов контактового метаморфизма находится в зависимости от состава вмещающих пород.

Роговики – массивные микрозернистые кварц-полевошпатовые породы, разнообразной преимущественно серой окраски. Исходным материалом для них служат глины.

Кварциты образуются по кварцевым песчаникам, мраморы – по карбонатным породам.

Динамометаморфизм. Главным фактором этого типа метаморфизма является давление. Проявлен динамометаморфизм вдоль узких линейных зон разломов. Происходит дробление пород – катаклаз. Продукты динамометаморфизма – тектонические брекчии, катаклазиты и милониты. Тектонические брекчии – это монолитные породы, состоящие из остроугольных обломков и цемента. Катаклазиты – породы, пронизанные сетью трещин. Милониты – тонко перетертые породы.

Метасоматоз. Он объединяет все метаморфические процессы, в которых на исходные породы действуют не только водноуглекислые флюиды, но и разнообразные высокотемпературные газы и растворы, в результате чего состав пород существенно изменяется. Большую роль метасоматоз играет при постмагматических процессах и ультраметаморфизме. Продуктами метасоматоза являются скарны, грейзены и серпентиниты.

Скарны – это породы массивной текстуры, состоящие из кальцита, пироксенов, граната. Полезные минералы представлены чаще всего магнетитом, реже сульфидами, шеелитом, самородным золотом. Образуются на контакте силикатных интрузивных и карбонатных осадочных пород.

Грейзены – массивные породы постмагматической стадии, состоящие из мусковита, кварца, турмалина, топаза, флюорита. Образуются при изменении гранитных и близких им по составу пород. Полезными минералами являются касситерит, берилл, вольфрамит, молибденит.

Серпентиниты – мономинеральные породы, состоящие из серпентина, образуются при изменении магматических пород ультраосновного состава.

126

Практическое значение метаморфических горных пород. Многие метаморфические горные породы являются полезными ископаемыми: мраморы используются как облицовочный материал и для художественных работ; кварциты – облицовочный материал и сырье для производства огнеупоров; тальковый сланец – огнеупорный и кислотоупорный материал; железистые кварциты являются первоклассной железной рудой. С грейзенами связаны месторождения олова, вольфрама, молибдена, лития, бериллия; со скарнами – месторождения железа, молибдена, вольфрама, меди, свинца, золота и т. д. С серпентинитами связаны месторождения асбеста.

Рекомендации по определению метаморфических горных пород.

Определение метаморфических пород нужно начинать с установления их минерального состава. Вторым важным признаком является текстура и структура. Имеет значение цвет породы. В конце указывается тип метаморфизма

иназвание исходной породы. Описание метаморфических пород производится по тому же плану, что и магматических: название; цвет, структура

итекстура породы; минеральный состав; прожилки минералов, встречающихся в породе; посторонние включения и вкрапления.

Многообразие горных пород связано с большим разнообразием термодинамических и физико-химических условий образования пород и формирования одновременно с ними или под их влиянием месторождений полезных ископаемых. Знание этих обстановок позволяет целенаправленно вести поиски полезных ископаемых, используя определенный комплекс поисковых критериев и признаков на то или иное рудное сырье.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1.Что называют горными породами?

2.Дайте классификацию горных пород по происхождению.

3.Дайте определение структуре горных пород.

4.Дайте определение текстуре горных пород.

5.Что представляют собой салические минералы?

6.Что представляют собой фемические минералы?

7.На какие группы в горных породах по генетическому признаку делятся минералы?

8.Чем отличаются главные породообразующие минералы от второстепенных?

9.Как образуются магматические горные породы?

10.На какие классы по условиям образования делятся магматические горные породы?

11.Каким образом образуются эффузивные горные породы?

12.Как образуются интрузивные горные породы?

13.Как образуются гипабиссальные горные породы?

14.Какие формы образуют интрузивные горные породы?

15.Какова форма и размеры батолитов?

127

16.Какую форму и размеры имеют штоки?

17.Дайте определение понятия «лакколиты».

18.Дайте определение понятия «лополиты».

19.Какую форму имеют магматические диапиры?

20.Какую форму имеют дайки?

21.Какую форму имеют силлы?

22.Перечислите формы эффузивных пород.

23.Какую форму имеют потоки?

24.Какую форму имеют покровы?

25.Какие текстуры выделяют по наличию или отсутствию пустот?

26.Какой критерий положен в основу классификации магматических

пород?

27.По каким параметрам выделяют нормальный и щелочной ряды магматических пород?

28.Какие породы называют порфиритами?

29.Какие породы называют порфирами?

30.Из чего состоят лейкократовые породы?

31.Из чего состоят меланократовые породы?

32.Дайте определение понятия «лампрофиры».

33.Дайте определение понятия «пегматиты».

34.Дайте определение понятия «аплиты».

35.Какие породы относятся к ультраосновным?

36.Какие породы относятся к основным?

37.Какие породы относятся к средним?

38.Какие породы относятся к кислым?

39.Месторождения каких элементов связаны с гранитоидами?

40.Месторождения каких элементов связаны со средними породами?

41.Месторождения каких элементов связаны со щелочными поро-

дами?

42.Какие группы выделяют среди осадочных пород по условиям обра-

зования?

43.Какие текстуры характерны для осадочных пород?

44.Какие структуры характерны для осадочных пород?

45.Какой цемент встречается в обломочных породах?

46.Чем туфы отличаются от туффитов?

47.Как образуются хемогенные породы?

48.Как образуются биогенные породы?

49.Что представляет собой метаморфизм?

50.Под влиянием каких факторов образуются метаморфические горные породы?

51.Какие структуры характерны для метаморфических пород?

52.Какие текстуры характерны для метаморфических пород?

53.Назовите типы метаморфизма?

128

54.Продукты регионального метаморфизма?

55.Продукты контактового метаморфизма?

56.Продукты динамометаморфизма?

57.Продукты метасоматоза?

58.Месторождения каких элементов связаны с грейзенами?

59.Месторождения каких элементов связаны со скарнами?

60.Месторождения каких элементов связаны с серпентинитами?

129

ТЕСТ

При выполнении теста необходимо выбрать один из правильных ответов.

1.Натечные формы типа сталактитов и сталагмитов образует: а) кальцит; б) сфалерит; в) кварц;

г) полевой шпат; д) тальк.

2.Кристаллы пластинчатой формы имеет: а) гранат; б) гипс; в) пирит; г) кварц;

д) магнетит.

3.Какой из перечисленных разновидностей блеска характерен для флюорита:

а) жирный; б) стеклянный; в) матовый;

г) металлический; д) алмазный?

4.Твердостью 2 обладает: а) гипс; б) полевой шпат; в) графит; г) апатит; д) кварц.

5.Укажите минерал с совершенной спайностью в 2-х направлениях под углом 90º:

а) кальцит; б) нефелин; в) тальк;

г) полевой шпат; д) кварц.

6.Землистые массы образует: а) пирит; б) корунд; в) оливин;

г) каолинит; д) пирротин.

130