методичка

Например, Кольский полуостров, – типичная щелочная провинция с разнообразными щелочными породами, с которыми связаны апатит, нефелин,

магнетит и др. Щелочная провинция Урала в районе Вишневых и Ильменских гор. С нею связаны месторождения щелочных пегматитов, содержащих многие редкие элементы. На Северном Урале находится крупная габбро-перидотитовая провинция с месторождениями хрома и платины. Характерны петрографические провинции Украины. Габбро-лабрадоритовая провинция находится на Волыни и в Киевской области. К породам этой провинции приурочены месторождения ильменита и лабрадорита, а с пегматитами связаны топаз и горный хрусталь. Крупной петрографической провинцией является область излияний сибирских траппов. С этой провинцией связаны месторождения железа (Коршуновское, Рудногорское), алмазов и других полезных ископаемых. Крупной щелочноземельной провинцией являются вулканы Камчатки и Курильских островов. Изучение петрографических провинций важно потому, что с определеными ассоциациями магматических

пород связаны определенные полезные ископаемые.

С ультраосновным породами генетически связаны рудные месторождения хрома, платины и платиноидов, железа, никеля. Промышленные месторождения этих металлов обычно располагаются среди ультраосновных

пород (перидотитов, пироксенитов) или образуются при их выветривании

(россыпи). Важные неметаллические полезные ископаемые – асбест, магнезит,

тальк – образуются при переработке гидротермальными растворами богатых магнием ультраосновных пород. С ультраосновными породами связаны алмазы Южно-Африканской республики, Якутии и Индии. Для основных ультраосновных интрузий характерна лoкализация рудных месторождений среди самих магматических пород или в непосредственной близости от них, то для кислых интрузий характерно удаление рудных компонентов из магматического очага иногда на значительные расстояния. Это объясняется тем, что в ультраосновных породах обособление рудных минералов происходит в процессе дифференциации и кристаллизации магмы, тогда как в кислых интрузиях, как полагают некоторые ученые, рудные компоненты

41

преимущественно скапливаются в остаточных расплавах и выносятся затем из материнского очага. Так образуются пегматитовые и гидротермальные

(кварцевые жилы). С пегматитами кислой магмы, т.е. с гранитными пегматитам связаны месторождения мусковита, минералов бериллия, лития, цезия, тантала

иниобия, драгоценных камней и керамического сырья. С послемагматической деятельностью кислых интрузий (с гранодиоритами) связаны пневматолитовые

игидротермальные месторождения Sn, W, Mo, As, Au, Cu, Pb, Zn, Bi, Ag, Sb, Hg, барита, флюорита и др. С щелочными породам генетически связаны месторождения апатита, нефелина, корунда, различных силикатов циркония магнетитовых руд. Пегматиты щелочных интрузий богаты редкими и редкоземельными элементами, откуда они могут добываться (циркон,

пирохлор, эвдиалит и др.).

Основные магматические месторождения: алмазов в кимберлитах и лампроитах (Якутия, Южная Африка, Архангельская область, Канада,

Австралия); редкометальные в щелочных интрузивах (Ловозеро) и апатит-

нефелиновые (Хибины Кольского полуострова); ликвационные медно-

никелевые сульфидные с МПГ (Садбери, Дулут, Линк-Лейк и Войсис-Бей в Канаде, Норильск, Талнах и Печенга в России), в субвулканитах (район Манитоба в Канаде), в коматиитах Камбалда и Маунт Кейт в Западной Авст-

ралии); месторождения района Садбери (Канада) многие считают импактитовыми; также ликвационные (по А. А. Маракушеву) хромитовые,

титаномаг-нетитовые и платиноидные (Бушвельд в ЮАР, Великая Дайка в Зимбабве, Чинейское в Забайкалье, Стиллуотер в США, Кемпирсай в Казахстане);патит-магнетитовые (Кирунавара в Швеции, Андирондак в США,

Маркадо и Дуранго в Мексике, Альгарробо в Чили, Лебяжинское и Маркакульское в России), ильменитовые (Кусинское в России) и ильменит-

магнетитовые с ванадием (Качканарское в России).

Известные месторождения пегматитов: редкометальные (Колмозерское,

Тастыгское в России, Кингз-Маунтин в США, Дае-Пич в Афганистане, Берник-

Лейк в Канаде); слюдоносные и керамические (Мамское на Алданском щите,

объекты в Индии, на Мадагаскаре и пр.); камнесамоцветные (хрусталеносные)

42

(Волынское на Украине, месторождения на Урале, в Казахстане, Южной Африке).

Вулканогенные гидротермальные месторождения: кварц-флюоритовые

(в Забайкалье и Монголии); золото-серебряные (Пачука в Мексике); серебро-

оловянные, серебро-свинцово-цинковые и серебряные (Ляльягуа, Потоси в Боливии, Дукатское в России); урановые и молибден-урановые (Бота-Бурум в Казахстане); медно-колчеданные (Гайское, Сибай и др. на Урале, Рио-Тинто в Испании, Куроко в Японии); колчеданно-полиметаллические (Сулливан в Канаде, Лениногорское и др. на Рудном Алтае, в Казахстане и России, Серо-де-

Паско в Перу).

Лабораторная работа № 4. Минеральный состав и структурные

особенности представителей различных групп магматических горных

пород.

Цель работы: Изучить условия образования признаки строения

(структуру), сложения (текстуру) и минералогический состав основных магматических пород.

Необходимые материалы: Демонстрационная коллекция

магматических горных пород, раздаточные наборы с образцами перидотита,

дунита, базальта, габбро, андезита, диорита, липарита, гранита, сиенита,

лупы с семикратным увеличением, таблицы (в учебниках) для определения магматических пород.

Порядок выполнения работы: 1. По материалам учебников составить список породообразующих и акцессорных минералов, которые образуются при кристаллизации магмы. 2. Рассмотреть по образцам демонстрационной коллекции признаки структуры и текстуры магматических пород. Сделать вывод о влиянии условий образования породы на формирование структурных и текстурных особенностей. 3. С помощью таблиц определения,

классификационной таблицы, определить образцы магматических пород из раздаточного набора, описать их характерные свойства и оформить результаты в виде таблицы 6:

43

Таблица 6

№ п/п	цвет	породообразующие	акцессорные	группа по	условия	наименовани
	породы	минералы	минералы	хим.	образования	породы
				составу

Литература:
1. В.П.Бондарев	170 – 185
2 .В.В.Добровольский	95 – 115
3. В.Ф.Барская, Г.И.Рычагов	76 – 91

Лабораторная работа № 5. Географическое размещение магматических петрографических провинций и связанных с ними

месторождений полезных ископаемых.

Цель работы: Изучить области распространения магматогенных рудных минералов в связи с петрографическими провинциями территории бывшего

Советского Союза.

Необходимые материалы: Контурные карты, геологическая карта мира,

геологическая карта России или бывшего Советского Союза, карта

магматогенных месторождений полезных ископаемых мира, условные

обозначения для карт рудных месторождений.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретический материал по теме. 2. Определить контуры петрографических провинций, в пределах которых нанести месторождения руд магматического происхождения, пользуясь условными обозначениями,

различным цветом обозначая месторождения магматического,

гидротермального и контактового генезиса. 3. К карте дать описание месторождений в виде таблицы 7:

Таблица 7

Петрографическая	Месторождение (страна)	Генезис

44

провинция

В.В.Добровольский

121 – 133 стр.

45

Тема 4.

Метаморфические породы О б щ и е с ве д е н и я о м е т а м о р ф и з м е . Под метаморфизмом

понимается совокупность эндогенных процессов, вызывающих различные,

часто очень глубокие изменения горных пород. Метаморфизму подвергаются магматические, осадочные и ранее метаморфизованные породы. Метаморфизм

(термин введен в геологию Ч. Лайелем) – это процесс изменения горных пород под влиянием главным образом высоких давлений и температур, а также химически активных веществ (флюидов). Изменения могут заключаться в распаде старых соединений, в молекулярной перегруппировке и образовании новых, более устойчивых в создавшихся термодинамических условиях минеральных ассоциаций, т. е. метаморфизм сводится к частичной или полной перекристаллизации исходных горных пород с образованием новых минералов,

кристаллических структур.

В зависимости от преобладания того или иного фактора различают динамический, контактовый и региональный метаморфизм. Такое деление весьма условно, так как в подавляющем большинстве случаев все виды метаморфизма проявляются во взаимодействии и взаимосвязи.

Динамический метаморфизм. Изменение исходных горных пород происходит главным образом под действием высокого давления, возникающего при дислокации горных пород (складчатых и разрывных) и при сравнительно низких температурах. При дислокационном метаморфизме происходит изменение в структуре, текстуре и частично в минералогическом составе исходной породы. Если дислокационный метаморфизм проявляется без раздробления минеральных компонентов, образуются сланцевые текстуры.

Контактовый метаморфизм. Изменение в исходной горной породе происходит вследствие воздействия на нее магмы, внедряющееся в эти породы.

Метаморфизм проявляется как у контакта вмещающих пород с магматическими расплавами (остывание больших тел происходит на протяжении миллионов лет), так и на расстоянии нескольких сотен метров от него. Главные факторы контактового метаморфизма – температура и выделяющиеся при

46

дифференциации магмы газообразные вещества и гидротермальные растворы.

Газообразные компоненты и растворы, проникая в трещины и пустоты вмещающих горных пород, вступают с ними во взаимодействие, вызывают процессы метасоматоза, ведущие к возникновению новых минералов. На контакте интрузии с известняками образуются скарны – метаморфические горные породы, состоящие преимущественно из пироксена, граната и других минералов. Со скарнами связаны многочисленные месторождения руд железа,

вольфрама, меди, свинца, цинка, редких и рассеянных элементов. При воздействии на граниты, гнейсы и другие близкие по составу породы газов и паров могут возникнуть грейзены – породы, состоящие из кварца и слюды. С

грейзенами связаны месторождения касситерита (оловянного камня), шеелита,

флюорита, топаза и др.

Региональный метаморфизм. На его долю приходится основная часть метаморфических пород, широко распространенных на поверхности Земли. Он проявляется в совокупном изменении состава, текстуры и структуры различных горных пород. Изменения одновременно захватывают большую толщу пород и на большой площади. Непрерывно проявляющиеся деформации создают условия для формирования ориентированных (сланцевых, полосчатых) текстур в новообразованных породах.

С тр ук т ур н о - те к с т ур н ы е о с о б е н н о с ти м е та м о р ф и ч е с к и х

п о р о д . Метаморфические породы распространены очень широко. Ими сложены фундаменты платформ и их обнажающиеся части – щиты. В строении земной коры на континентах самыми распространенными являются метаморфические породы. Минеральный состав метаморфических пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных пород. Они могут состоять из немногих минералов (кварциты, мраморы) или из многих сложных силикатов. Перекристаллизация (бластез) горных пород при метаморфизме не сопровождается плавлением, и возникают структуры,

называемые кристаллобластическими или порфиробластическими, когда выделяются крупные минералы на мелкозернистом фоне. При метаморфизме минералы растут в твердой среде плотной горной породы. Каждое минеральное

47

зерно заключено среди других таких же зерен, мешающих его развитию.

Различные минералы обладают разной «кристаллизационной силой».

Некоторые расталкивают при росте окружающие их зерна, принимая более или менее правильную форму, другие, разрастаясь, обволакивают соседние минералы, заполняют промежутки между ними. Минералы, образующие при метаморфизме правильные формы, называют идиобластическими, не обладающие этой тенденцией – ксенобластическими. Наиболее типичные для метаморфических пород минералы по степени уменьшения идиобластичности располагаются в следующий ряд: рутил, сфен, магнетит, турмалин, гранат,

кианит, ставролит, андалузит, эпидот, цоизит, пироксены, амфиболы,

волластонит, слюды, хлориты, тальк, доломит, кальцит, скаполит, кордиерит,

полевые шпаты, кварц.

Минеральные зерна при росте во время метаморфизма укрупняются,

когда рост минералов при метаморфизме происходит в условиях стресса,

возникает сланцеватость, выражающаяся в субпараллельной ориентировке минеральных зерен в направлении, перпендикулярном к наибольшему напряжению. Приведенные особенности роста минералов при метаморфизме определяют структурные особенности метаморфических пород. Если метаморфическая порода состоит из таких минералов, как кварц, полевой шпат,

кальцит, гранат и другие, имеющих форму зерен, структура называется

гранобластовой (от лат. «granum» – зерно). Если главными составляющими являются слюды, тальк, хлорит и другие минералы, имеющие форму чешуек,

пластинок, листочков, то структуру называют лепидобластовой (от греч. lepidos

– чешуя). Породы, состоящие из зерен и из чешуек различных минералов,

относятся к смешанным типам метаморфических структур –

лепидогранобластовой и др.

Текстуры метаморфических пород подразделяются на две группы. В

одной из них преобладают ориентированные текстуры, связанные с действием давления, при котором плоские и вытянутые минералы ориентируются в пределах какой-либо плоскости. В другой – минералы в породах распределены

48

неравномерно и преобладают пятнистые, массивные, полосчатые и другие текстуры.

О п и с а н и е м е та м о р ф и ч е с к и х п о р о д . Филлиты (от греч. phyllon —

лист) — метаморфизованные глинистые сланцы и аргиллиты, обладающие скрытокристаллической структурой. Текстура филлитов сланцеватая,

полосчатая, нередко плойчатая. Породообразующие минералы: кварц, серицит,

альбит, реже ортоклаз, кальцит. Как примесь могут присутствовать хлорит,

пирит, гранат (снессартин), андалузит. Минералы, характерные для глинистых сланцев (содержащие кристаллизационную и конституционную воду), —

гидрослюды, каолинит и другие — уничтожаются при метаморфизме. Цвет филлитов зеленоватый (из-за примеси хлорита). Окраска темная, до черной.

Блеск шелковистый, вызванный тонкорассеянным серицитом. Филлиты широко распространены, особенно в молодых складчатых областях, и являются типичными представителями зеленосланцевой фации метаморфизма. Слюдяные сланцы, как правило, представляют собой продукт преобразования филлита в условиях амфиболитовой фации. Это полнокристаллические породы со сланцеватой текстурой, обусловленной взаимопараллельной ориентировкой чешуек слюд. Кроме слюд (главные породообразующие минералы) могут присутствовать зерна кварца, полевых пшатов, граната, дистена, амфиболов. По соотношению биотита и мусковита различают биотитовые, мусковитовые

(серицитовые) и двуслюдяные сланцы. Тальковые сланцы — светло-зеленовато-

серые породы, состоящие в основном из листочков и пластинок талька. Чистые тальковые сланцы называются тальковым камнем. Структура кристаллическая

(лепидобластовая), текстура сланцеватая. Кроме талька могут присутствовать кварц, хлорит, актинолит. Хлоритовые сланцы мягкие, чешуйчато-сланцеватые породы от луково-зеленого до черно-зеленого цвета, состоящие в основном из хлорита и серицита. При значительном содержании последнего образуются серицито-хлоритовые сланцы. Кроме хлорита и серицита часто присутствуют тальк, кварц, полевые шпаты, магнетит, пирит. Структура лепидобластовая;

текстура сланцеватая. Серпентинит (змеевик) сложен серпентином — относительно низкотемпературным (ниже 500° С) продуктом замещения

49

оливина и пироксена. Структура волокнистая, чешуйчатая. Текстура разнообразная: пятнистая, полосчатая, петельчатая и др. По внешнему виду серпентиниты – темноокрашенные плотные породы с занозистым изломом. При преобладании чистого серпентинового вещества они бывают желтовато-

зеленые или оливково-зеленые; в присутствии мелкораспыленного магнетита – черноватые, а гидроокислы железа могут придавать им красно-бурый оттенок.

С серпентинитами связаны месторождения асбеста. Гнейсы – чрезвычайно широко распространенные породы, типичные представители амфиболитовой фации метаморфизма. По внешнему виду очень напоминают гранит, отличаясь от него по текстурным особенностям. В глубокометаморфизованных комплексах граниты и гнейсы встречаются совместно, участвуя в строении гранито-гнейсовых куполов и образуя гибридные породы, именуемые гнейсо-

гранитами. Кварциты — горные породы с массивной или пятнисто-

сланцеватой текстурой и гранобластовой структурой, образованные за счет метаморфизма кварцевых песков и песчаников, состоящие из зерен кварца. В

качестве примесей могут присутствовать слюды, полевые шпаты, гранат,

хлорит, окислы железа. Железистые кварциты образуются за счет перекристаллизации железистых песчаников или кремнистых сланцев. Они широко распространены в докембрийских толщах. Тонкополосчатые яшмовидные разности железистых кварцитов называются джеспилитами. При содержании железа более 45% железистые кварциты являются железной рудой,

часто промышленные железные руды представляют собой результат вторичного обогащения железистых кварцитов растворами, циркулировавшими по тектонически ослабленным зонам и производившими перераспределение железа (так, например, объясняют происхождение месторождений Криворожского железорудного бассейна, в котором рудные залежи имеют форму штоков, расположенных в пластах железистых кварцитов и уходящих на глубину согласно с их падением). Мрамор – горная порода полосчатой,

пятнистой или массивной текстуры, кристаллической (гранобластовой)

структуры, состоящая в основном из зерен кальцита. Мрамор из чистого кальцита окрашен в белый цвет, примеси придают ему голубоватую, серую,

50