Описание магматических горных пород.

Кислые магматические горные породы

Интрузивные породы. 

Гранит (лат. granum – зерно) (рис. 45 - 48).

Кислотность. SiO₂  65-75 % - кислая порода.

Химический состав. Кварц, калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, примеси слюды, реже роговой обманки, авгита. Иногда встречается эпидот, турмалин и гранаты.

Цвет. Розовый, красноватый, светло-серый, желтоватый  и др.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, средне- и крупнозернистая.

Текстура. Массивная

Удельный вес. 2,7

Форма залегания. Залегают чаще всего в форме батолитов, штоков,  реже образуют, дайки, лакколиты и жилы.

Отдельность. Характерна пластовая матрацевидная, столбчатая и параллелепипедная отдельности.

Генезис. Интрузивная (плутоническая) порода.

Месторождения. Карелия, Украина, Кавказ, Урал, Средняя Азия и Казахстан, Сибирь, Финляндия и др.

Практическое значение. Используется для внешней облицовки зданий и сооружений, а также для скульптурных работ. С гранитными телами связаны месторождения различных ценных металлов (олова, вольфрама, молибдена, свинца, цинка и др.).

Разновидности. Рапакиви (фин. – гнилой камень) – крупнозернистые биотитороговообманковые граниты с крупными кристаллами ортоклаза. Гранит-порфир – когда на фоне основной мелкозернистой массы гранита выделяются отдельные крупные кристаллы полевых шпатов. Чарнокит – гиперстеновый гранит, часто встречается среди гранитов докембрийского возраста.  Аляскиты – характерно высокое содержание калиевых полевых шпатов, превышающее содержание плагиоклаза; практически отсутствуют темноцветные минералы, а если и встречается биотит, содержание его всегда ниже 5%; кварц составляет 35-40% объёма породы. Гранодиориты – отличаются от гранитов тем, что плагиоклаз представлен не олигоклазом, а андезином, который всегда преобладает над калиевым полевым шпатом; кварц составляет порядка 20%; из темноцветных минералов наряду с биотитом присутствует роговая обманка. Тонолиты – отличаются от гранодиоритов тем, что калиевый полевой шпат в них либо отсутствует, либо является второстепенным минералом. В их составе присутствует андезин, роговая обманка,   реже  биотит    и кварц, составляющий 25-30% объёма пород. Плагиограниты – в отличие от гранита практически не содержат калиевые полевые шпаты; в их состав входит кислый плагиоклаз, кварц, роговая обманка.

Диагностика. В отличие от схожего сиенита содержит кварц. Липарит

рис…..Гранодиорит рис……Гранит

рис…..Гранитовый порфир рис….Аплит

Эффузивные породы.  Кайнотипные (неизменённые).

Липарит (итал. Lipari - Липарские острова, где он впервые был обнаружен) (рис. 70).

Кислотность. SiO₂  65-75 % - кислая порода.

Химический состав. Вулканическое стекло, полевые шпаты. Кварц встречается и реже и практически незаметен. Из темноцветных минералов встречаются блестящие листочки биотита, реже удлинённые или игольчатые кристаллы роговой обманки. Тонкозернистый аналог гранита.

Цвет. Светлые, почти белые.

Структура. Порфировая или стекловатая.

Текстура. Стекловатая или порфировая.

Удельный вес. 2,3 – 2,4

Форма залегания. Встречается в виде лавовых потоков, вулканических куполов, пепловых накоплений.

Отдельность.

Генезис. Эффузивный аналог гранита. Кайнотипные (неизменённые).

Месторождения. Распространены во всех вулканических областях мира.

Практическое значение. Используется для покрытия дорог и для строительных целей.

Разновидности. Риолиты  (греч. rhýax - поток, лава и líthos – камень), кайнотипная эффузивная горная порода, богатая кремнезёмом (68-77%);    обладает порфировой структурой, содержит вкрапленники кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза, реже биотита или пироксена, погруженные в стекловатую основную массу обычно флюидальной текстуры (рис. 71). Обсидиан – стекловатая (почти без вкрапленников)   разность липарита (рис. 72). Они часто темного, бурого, коричневого и черного цвета. Перлиты – скорлуповатые разности обсидианов. Пемза – светлые,   очень пористые, легкие    кислые   излившиеся породы (рис. 73). Пемзы     –   продукт  подводных    излияний. Пехштейны – чёрные, красные, бурые, зеленоватые, иногда желтоватые, реже белые вулканические стёкла со смоляным блеском.

Диагностика. Неровный, шероховатый излом. 

Рис….Липарит рис….Обсидиан

рис….Перлит рис….Пемза

Палеотипные (изменённые).

Кварцевый порфир (порфир - от греч. porphýreos — пурпурный, называется по цвету одной из разновидностей порфира) (рис. 83 -  85).

 Кислотность. SiO₂  65-75 % - кислая порода.

Химический состав. Полевошпатово-кварцевая основная масса, частично замещённая вторичными минералами, и порфировыми включениями (в основном кварца, ортоклаза, часто с примесями плагиоклаза, биотита, роговой обманки, авгита).

Цвет. Розово- или красно-серый до тёмно-серого, иногда с зеленоватым оттенком.

Структура. Порфировая.

Текстура. Массивная или флюидальная.

Удельный вес. 2,3 – 2,4

Форма залегания. Потоки, покровы, купола, реже дайки и лакколиты, жилы и небольшие штоки. Иногда выполняют кальдеры или образуют лавовые озёра.

Отдельность. Столбчатая.

Генезис. Эффузивная, палеотипная (изменённая).

Месторождения. Чехословакия, Новая Зеландия, Северная Америка, Япония, Казахстан, Средняя Азия, Алтай и др.

Практическое значение. Строительный материал. Туфы, обсидианы  и пемзы липаритового состава употребляются как гидравлические добавки к цементу.

Разновидности. Фельзиты – без вкрапленников, с афировой структурой. Кварцевые альбитофиры – породы, содержащие исключительно альбит. Встречаются туфы, обсидианы и пемзы липаритового состава.

Диагностика. В отличие от липаритов значительно выветрены, они более плотные, обладают матовым изломом.

Полевошпатовый порфир (порфир - от греч. porphýreos — пурпурный, называется по цвету одной из разновидностей порфира) (рис. 86).

Кислотность. SiO₂  52-65 % - средняя порода.

Химический состав. Полевой шпат; стекло не содержится, или содержится в ничтожном количестве; биотит, амфибол, пироксен, каолинит, серицит и др.

Цвет. Тёмный, буроватый, светло-серый.

Структура. Порфировая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,5 – 2,6

Форма залегания. Купола, потоки.

Отдельность. Столбчатая.

Генезис. Эффузивная, палеотипная (изменённая).

Месторождения. Сибирь, Восточная Фергана, Алдан, Кавказ, Урал, Казахстан, Алтай и др.

Практическое значение. Строительный материал.

Разновидности. Ортофиры  -  матовые, желтоватые или красноватые; вкрапленники состоят из мутного ортоклаза; тёмные минералы в значительной степени разрушены.

Диагностика. В отличие от трахитов значительно выветрены.

Порфирит  (порфир - от греч. porphýreos — пурпурный, называется по цвету одной из разновидностей порфира) (рис. 87 – 89).

Кислотность. SiO₂  52-65 % - средняя порода.

Химический состав. Плагиоклаз, вкрапленники полевого шпата; биотит, роговая обманка, пироксен; изредка встречаются вкрапленники оливина.

Цвет. В зависимости от степени изменения основной массы бывают серовато-зелёного и темноокрашенные порфириты, обычно тёмно-бурого цвета.

Структура. Порфировая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,5 – 2,6

Форма залегания. Купола, потоки.

Отдельность. Столбчатая, плитчатая.

Генезис. Эффузивная, палеотипная (изменённая).

Месторождения. Сибирь, Восточная Фергана, Алдан, Кавказ, Урал, Казахстан, Алтай и др.

Практическое значение. Строительный материал.

Разновидности. Ортофиры. 

Диагностика. В отличие от трахитов значительно выветрены.

Средние магматические горные породы

Сиенит (от Syene - Сиена, греческое название древнеегипетского города Сун, ныне Асуан) (рис. 49, 50).

Кислотность. SiO₂  52-65 % - средняя порода.

Химический состав. Калиевый полевой шпат, плагиоклаз, с примесью цветных минералов: роговой обманки, биотита, пироксена, изредка оливина. В отличие от гранита практически не содержит кварца (менее 5%). В зависимости от содержания цветных минералов сиениты называют роговообманковыми, слюдяными, кварцевыми и др. В химическом отношении сиениты характеризуются содержанием кремнезёма от 55 до 65%, а по содержанию щелочей разделяются на нормальные и щелочные. В нормальных сиенитах плагиоклазы представлены олигоклазом и андезином; в щелочных -  присутствуют калиевые полевые шпаты, реже - альбит.

Цвет. Светлоокрашенные породы, сероватые и розоватые, в зависимости от цвета калиевого полевого шпата и содержания темноцветных минералов.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, иногда порфировидная,  мелко- и среднезернистая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,6

Форма залегания. Дайки, штоки.

Отдельность. Пластовая или параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная (плутоническая) порода.

Месторождения. Украина (Волынская область), Урал, Казахстан, Кавказ, Средняя Азия, США, Канада, Германия, Норвегия и др.

Практическое значение. Строительный материал.

Разновидности. При содержании кварца более 5% порода называется кварцевым  сиенитом. Сиениты, содержащие щелочные   пироксены   и   амфиболы,   выделяются   как щелочные сиениты,   а   фельдшпатоиды  -  как фельдшпатоидные сиениты.

 Диагностика. В отличие от гранита «не блестит», так как практически не содержит кварца.

рис….Сиенит

Диабаз  (франц. diabase) (рис. 90 -  93).

Кислотность. SiO₂  45-52 % - основная порода.

Химический состав. Плагиоклаз (чаще всего лабрадор), пироксен, оливин. Акцессорные минералы – магнетит, ильменит, апатит, иногда биотит и роговые обманки. Иногда присутствует кварц

Цвет. Тёмно-зелёный, зеленовато-серый

Структура. Скрытокристаллическая, мелко- и среднезернистая

Текстура. Массивная, плотная.

Удельный вес. 2,7

Форма залегания. Жилы, дайки, покровы,  силлы.

Отдельность. Столбчатая, шаровая.

Генезис. Эффузивная, палеотипная (изменённая).

Месторождения. Распространены очень широко. Кавказ, Армения, Карелия, Закавказье, Украина, Урали др.

Практическое значение. Строительный материал.

Разновидности. Спилиты – образуются в результате подводных  морских излияний. Конгадиабаз (кварцевый диабаз) –  диабаз   с   кварцем. Долериты   -   диабазы,   в   которых присутствуют   продукты   разрушения.

Пикрит-базальты (океаниты)  – оливиновые   базальты   и   переходные   к   перидотитам   породы.  При наличии вкрапленников диабазы называются диабазовыми порфиритами.

Диагностика. Цвет, структура.

Гипабиссальные (жильные) породы.

Пегматит (еврейский камень, письменный гранит) (греч. pégmatos - скрепление, связь) (рис.94 - 98).

Кислотность. SiO₂  >75 % - ультракислая порода.

Химический состав. Полевые шпаты, чаще всего калиевые, кварц, слюда. Характерно присутствие берилла, турмалина

Цвет. Розовый, красноватый, светло-серый, желтоватый  и др.

Структура. Полнокристаллическая, крупнозернистая. В пегматитах часто развиваются своеобразные структуры закономерного прорастания полевого шпата правильно ориентированными зернами кварца - пегматитовая (графическая) структура.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,5–2,7.

Форма залегания. Жилы, штоки, линзы. Размеры пегматитовых жил сильно варьируют и могут достигать нескольких километров в длину при нескольких метрах по мощности.

Отдельность. Пластовая.

Генезис. Гипабиссальные,  преимущественно жильные породы.

Месторождения. Бразилия (Минас-Жерайс), Норвегия (Гитерё близ Арендаля, Крагерё в Телемарке), Швеция (Иттерби). Карелия и др.

Практическое значение. Пегматиты являются основным источником полевых шпатов для керамической и стекольной промышленности, слюды и пьезокварца - для электротехнической промышленности, а также драгоценных камней. В них содержатся  редкометальные и редкоземельные минералы (сподумен, берилл, колумбит, танталит, лепидолит, касситерит, поллуцита, ураноториевых и др.).

Разновидности. Гранит–пегматиты – связаны с гранитной магмой.

Диагностика. Цвет, структура.

Рис…..Гранитный пегматит

Диорит (франц. diorite, греч. diorízo - разграничиваю, различаю) (рис. 51-55).

Кислотность. SiO₂  52-65 % -  средняя порода.

Химический состав. Плагиоклаз (андезин или олигоклаз), роговая обманка, реже авгит и биотит, иногда присутствует кварц. Второстепенные минералы представлены титанитом, апатитом и магнетитом

Цвет. Обычно тёмно-зеленый или  коричнево-зеленый.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, среднезернистая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,7-2,9

Форма залегания. Штоки, жилы, лакколиты и др. интрузивные массивы.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения. Северная Америка (Кордильеры). Распространен в Великобритании, Центральной Азии (Казахстан), России (Урал) и других районах мира.

Практическое значение. Служит строительным материалом, используется для облицовки зданий, изготовления ваз, столешниц, постаментов и т.д. В Древнем Египте и древней Месопотамии использовался и как скульптурный материал (см. рис. 53). В связи с диоритами часто развиваются золотоносные кварцевые жилы.

Разновидности. Различают разновидности: кварцевые, бескварцевые, роговообманковые, авгитовые и биотитовые.

Диагностика. Окраска диорита боле светлая, чем у габбро, иногда имеют совершенно лейкократовый облик.

рис…..Диорит

Трахит (греч. trachys шероховатый, неровный) (рис. 74, 75).

Кислотность. SiO₂  52-65 % - средняя порода.

Химический состав. Главным компонентом является калиевый полевой шпат, преобладающий над кислым плагиоклазом; из темноцветных минералов присутствуют в небольшом количестве биотит, а также амфибол и пироксен. Вкрапленники представлены стекловидным санидином, менее кислым плагиоклазом, из темноцветных — биотитом и амфиболом.

Цвет.  Серовато-белый, серый, розоватый,  желтоватый или коричневатый.

Структура. Порфировая,  скрытокристаллическая.

Текстура. Полосчатая, пористая, флюидальная

Удельный вес. 2,5

Форма залегания. Потоки, купола, щитовидные вулканы, небольшие гипабиссальные интрузии и дайки.

Отдельность. Столбчатая.

Генезис. Эффузивный аналог сиенита. Неизменённая (кайнотипная) порода.

Месторождения. Белоруссия, Чехия, Франция, Северная Италия, Армения, Кавказ и др.

Практическое значение. Красиво окрашенный трахит является декоративным и поделочным камнем.

Разновидности. Породы, переходные между липаритами и трахитами называются трахилипаритами. Среди горных пород трахитового состава встречаютс также вулканические стёкла, обсидианы и пехштейны.

Диагностика. Макроскопически очень похожи на липариты, но отличаются от них по отсутствию порфировых выделений кварца. Имеют шероховатый излом.

рис…..Трахит

Андезит  (от названия горной системы Анды Andes в Южной Америке) (рис. 76  - 78).

Кислотность. SiO₂  52-65 % - средняя порода.

Химический состав. Плагиоклаз, вкрапленники полевых шпатов, роговой обманки, биотита

Цвет.  Тёмно-серый или почти чёрный.

Структура. Неполнокристаллическая (порфировая), мелкозернистая.

Текстура. Плотная или пористая, флюидальная.

Удельный вес. 2,5

Форма залегания. Потоки, купола.

Отдельность. Столбчатая.

Генезис. Эффузивный аналог диорита. Кайнотипная (неизменённая) порода.

Месторождения. Кавказ (Армения), Камчатка, Курильские острова, Украина, Грузия, Камчатка, Кавказ, Средняя Азия, Приморье и др.

Практическое значение. Строительный и кислотоупорный материал.

Разновидности. По составу темноцветных минералов во вкрапленниках различают авгитовые, гиперстеновые, роговообманковые и биотитовые андезиты.

Диагностика. В свежем изломе андезиты менее шероховаты, чем трахиты и обладают занозистой поверхностью.

рис….Андезит

Габбро (итал. gabbro) (рис. 56 - 59).

Кислотность. SiO₂  45-52 % - основная порода.

Химический состав. Плагиоклаз, моноклинный пироксен, а качестве акцессорных присутствуют апатит, ильменит, магнетит, иногда хромит.

Цвет. Чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупно- и среднезернистая.

Текстура. Массивная, иногда пятнистая, полосчатая.

Удельный вес. 2,9-3,1

Форма залегания. Крупные лакколиты,лополиты,дайкии штоки.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения. Распространены в различных районах Великобритании, в Северной Америке (в горах Адирондак) и вдоль побережья п-ова Лабрадор (Канада), в ЮАР, Франции, Шотландии  (Великобритания) и др.; крупные массивы габбро известны на Урале, Украине, Кольском полуострове, в Закавказье и др.

Практическое значение. Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана. Часто применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит и для приготовления щебня и дорожного камня.

Разновидности. Анортозиты – лишены темноцветных минералов, нориты – состоят из плагиоклаза и ромбических пироксенов, троктолиты -  состоят из плагиоклаза и оливина. Если в габбро вместе с пироксеном присутствует оливин, порода носит название оливиновые габбро. Богатые плагиоклазом (85-90%) габбро выделяются под названием плагиклазитов. Из них известны лабрадориты, плагиоклазы которых обладают часто красивой голубоватой или зеленоватой игрой цветов.

Диагностика. Более темная порода по сравнению с диоритом.

рис. …. Габбро рис. …. Анортозит

Лабрадорит  (назван по месту первой находки – на п-ове Лабрадор в Северной Америке) (рис. 60 - 64).

Кислотность. SiO₂  45-52 % - основная порода.

Химический состав. Состоит преимущественно из плагиоклаза — лабрадора с незначительной примесью (не более 5—7%) пироксенов и рудных минералов.

Цвет. Обычно серый, коричневатый или почти черный. Но встречаются и светлые разновидности.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупнозернистая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,7

Форма залегания. Лакколиты,лополиты,дайки,штоки.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения. Один из наиболее распространенных минералов группы плагиоклазов, встречается в изверженных породах основного состава (анортозитах, габбро и др.). Распространен в горах Адирондак (США, шт. Нью-Йорк) и Уичито (США, шт. Оклахома). Крупные массивы лабрадорита имеются  в Канаде (п-ов Лабрадор), Финляндии, на Украине.

Практическое значение. Применяется как высококачественный облицовочный камень в основном в монументальной архитектуре, хотя некоторые образцы с яркой голубой и зеленой иризацией используются как декоративно-поделочные камни. Им облицованы многие станции Московского метрополитена и здания города (часть цоколя гостиницы "Москва", отделка Мавзолея и аллеи городов-героев в Александровском саду и др.). Чаще всего это лабрадориты Головинского и Турчинского месторождений Украины.

Разновидности. Является разновидностью габбро.

Диагностика. Синий отлив на гранях слагающих кристаллов.

Базальт  (лат. basaltes, basanites, от греч. basanos - пробный камень; по другой версии, - от эфиоп. basal - железосодержащий камень) (рис. 79 -  82).

Кислотность. SiO₂  45-52 % - основная  порода.

Химический состав. Представляет собой смесь плагиоклаза (лабрадор, битовнит), пироксена и железисто-магнезиальных минералов (главным образом авгита). Иногда присутствует оливин в значительном количестве. Базальты часто пористые; поры заполнены халцедоном, агатом, хлоритом, кальцитом и особенно цеолитами.

Цвет.  Чёрный, тёмно-серый.

Структура. Порфировая или афировая.

Текстура. Флюидальная, пузыристая, пористая, миндалекаменная.

Удельный вес. 2,7-2,8

Форма залегания. Покровы, потоки, некки, дайки, силлы, купола, траппы и др.

Отдельность. Пластовая, столбчатая, шаровая, призматическая.

Генезис. Эффузивная, кайнотипная порода.

Месторождения. Западная Шотландия, Исландия, Ирландия, Гренландия, Камчатка, Курилы, Сицилия и др.

Практическое значение. С базальтами связан исландский шпат – ценное оптическое сырьё, месторождения меди, никеля, платины. Высокая прочность базальта позволяет использовать его  как строительный и облицовочный материал;  в качестве  сырья для каменного (базальтового) литья, в виде щебня – как железнодорожный балласт, в виде щебня и брусчатки – в дорожном строительстве. Базальтовые столбы находят применение в портовых сооружениях.

Разновидности. Долериты (греч. «долерос» - обманчивый) – базальты    с    долеритовой   (полнокристаллической)   структурой. Гиалобазальты –  разновидности базальтов с большим количеством вулканического стекла  в основной массе. По минеральному и химическому составу среди базальтов различают оливиновые  - обогащены вкрапленниками оливина (до 40% массы пород) и недонасыщенные кремнекислотой  и толеитовые  (греч. «толос» - ил, грязь) базальты, отличающиеся повышенным содержанием кремнекислоты. Характерной особенностью толеитовых базальтов является наличие кварца и часто щелочного полевого шпата; во вкрапленниках содержат оливины.

Диагностика. Цвет, вещественный состав вкрапленников, шероховатый излом, иногда видны поры.

рис….БазальтДунит (назван по имени горы Дун (Dun) в Новой Зеландии) (рис. 65, 66).

Кислотность. SiO₂  <45 % - ультраосновная  порода.

Химический состав. Почти мономинеральная  оливиновая порода. В виде второстепенных примесей  встречается хромит или магнетит, иногда платина. Случайные минералы – гранат, корунд. Почти всегда присутствует серпентин.

Цвет. Чёрный, тёмно- или светло-зелёный.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, среднезернистая.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 3,1-3,25

Форма залегания. Штоки.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения. Урал, Кавказ, Англия, Южная Африка и др.

Практическое значение. Иногда содержат хромит и платину в промышленных масштабах.

Разновидности. Хромитовые дуниты  – богатые хромитом дуниты. Сидеронитовый дунит - дунит с магнетитом.

Диагностика. Тёмно-зелёная окраска, связанная с большим количеством оливина.

рис. Дунит

Перидотит (от франц. péridot - перидот, или оливин) (рис. 67).

Кислотность. SiO₂  <45 % - ультраосновная  порода.

Химический состав. Состоит главным образом из оливина (70-30%) и пироксенов (30-70%), иногда с роговой обманкой. В виде второстепенных минералов встречаются: магнетит, ильменит, пирротин, хромит, шпинель, гранат и др.; иногда перидотиты содержат платину и некоторые никелевые минералы.

Цвет. Порода тёмной окраски, чаще всего зелёного или зеленовато-серого цвета.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая.

Текстура. Массивная, часто афанитовая (плотная).

Удельный вес. 3,2

Форма залегания. Штоки.

Отдельность. Пластовая, параллелепидальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения. Северная Шотландия и др.

Практическое значение. Перидотит в  ассоциации с другими ультраосновными и основными горными породами образуют пояса и зоны значительной протяжённости, к которым приурочены месторождения хромита, платиновых и силикатных никелевых руд, хризотил-асбеста, талька и др. полезных ископаемых.

Разновидности. Перидотит   с   ромбическим   пироксеном называется гарцбургитом (саксонитом), с моноклинным – верлитом;     с   моноклинным   и   ромбическим  одновременно –вебстеритом (лерцолитом).

Диагностика. Темно-зеленая окраска.

Пироксенит (от франц. péridot - перидот, или оливин) (рис. 68, 69).

Кислотность. SiO₂  <45 % - ультраосновная  порода.

Химический состав. Пироксен, роговая обманка, из акцессорных минералов присутствует  оливин, биотит, магнетит, ильменит, иногда хромит.

Цвет. Тёмные, зеленовато-серые, иногда  с буроватым оттенком, черные.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, средне- и крупнозернистая.

Текстура. Массивная, часто афанитовая (плотная), иногда порфировидная.

Удельный вес. 3,1-3,25

Форма залегания.  Небольшие массивы.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная порода.

Месторождения.  Шотландия.     

Практическое значение. К пироксенитам приурочены месторождения  сульфидных руд, никеля.

Разновидности. Косьвиты – пироксениты, состоящие из моноклинного пироксена со значительной примесью магнетита.

Диагностика. По сравнению с перидотитами и дунитами более тёмно окрашены (почти чёрные), имеют  более крупнокристаллическое строение.

Ультраосновные – щелочные горные породы

Нефелиновый сиенит

Происхождение названия породы. Назван по составу (сиенит, содержащий нефелин).

Кислотность. SiO₂  <55 % - щелочная  интрузивная порода.

Химический состав. Полевые шпаты (65-70%) — ортоклаз или микроклин и альбит (известково-натровый плагиоклаз редок); нефелин (около 20%);

темноцветные минералы (10-15%) — преимущественно щелочные пироксены (эгирин, эгирин-авгит и др.) и амфиболы (арфведсонит, рибекит и др.), иногда железистый биотит (лепидомелан); акцессорные минералы: апатит, сфен, циркон, эвдиалит, астрофиллит, перовскита и др.

Цвет.  Светло-серый с зеленоватым или красновато-желтоватым, а на выветренной поверхности часто голубоватым оттенком. Порода твердая, прочная.

Структура полнокристаллическая, средне-, реже крупнозернистая.

Текстура массивная, иногда полосчатая и трахитоидная, близкая к флюидальной с параллельной ориентировкой табличек полевых шпатов и игольчатых минералов — эгирина и др.

Формы залегания: штоки, лакколиты, крупные расслоенные интрузивные тела, жилы и др.

Генезис: продукт кристаллизации щелочной магмы; частично, возможно, метасоматическое. Изменения: разложение нефелина с образованием гидронефелина (см. раздел Минералы — нефелин).

Месторождения.  Встречается на Кольском п-ове (массивы Хибинский, Ловозерский и др.), на Урале (Ильменские и Вишневые горы), на Украине (Мариупольский массив близ Жданова), в Ср. Азии (Туркестанский хр., Таласский Алатау и др.) и Вост. Сибири (Ужурский р-н Красноярского края: месторождения Кия-Шалтырь и Горячие ключи; Батагольский голец в Вост. Саяне, массивы Минусинского р-на, восточное побережье оз. Байкал в Бурятии) и др.

Практическое значение. Обусловлено высоким содержанием нефелина. При содержании Аl2O3 более 23% нефелиновые сиениты становятся рудой на алюминий.

Возможно использование как сырья для стекольного производства.

Разновидности: миаскит (биотитовая разность), мариуполит (разность, богатая альбитом и почти не содержащая калиевого полевого шпата).

Диагностические признаки. Светлая окраска, ассоциация полевых шпатов и нефелина, отсутствие кварца. На выветрелой поверхности нефелиновых сиенитов характерны углубления («оспинки»), образующиеся при разрушении нефелина, который в отличие от полевого шпата и кварца легче поддается химическому выветриванию.

С нефелиновыми сиенитами ассоциируют месторождения апатита, графита, — редких элементов и др.

рис….Нефелиновый сиенит рис….Фойяит

Фойяит

Происхождение названия породы. Назван по горе Фойя в Португалии.

Кислотность. SiO₂  <55 % - щелочная эффузивная порода.

Химический состав. Порода состоит из ортоклаза (около 57%), нефелина (20-25%) небольших количеств альбита и около 7% темноцветных минералов — щелочного амфибола эгирина и незначительной примеси биотита. Акцессорные минералы: сфен, циркон, апатит, магнетит, астрофиллит, эвдиалит и др.

Цвет желтовато-белый, серый, светло-серый.

Порода твердая, прочная.

Структура полнокристаллическая, мелко- и среднезернистая.

Текстура массивная или трахитоидная с параллельной ориентировкой табличек полевых шпатов.

Фойяиты отличаются от других нефелиновых пород относительно высоким содержанием кремнезема, алюминия и щелочей и низким — железа и кальция, что выражается в лейкократовом характере фойяитов.

Генезис магматическое. Фойяиты играют существенную роль в строении Хибинского и Ловозерского массивов нефелиновых сиенитов (Кольский п-ов). В первом случае они слагают центральную часть массива, во втором в виде многократно повторяющихся «слоев» перемежаются с нефелиновыми сиенитами и уртитами.

Порода редкая.

Диагностические признаки. Светлая окраска, трахитоидная текстура, преобладание щелочных амфиболов среди темноцветных минералов и ортоклаза над нефелином в лейкократовой части (отличие от других нефелиновых пород).

От гранитоидов отличается отсутствием кварца, присутствием нефелина и характерных второстепенных минералов (эвдиалит и др.); от основных и средних интрузивных пород — лейкократовым обликом.

Практическое значение. Не имеет.

Литература: [1] с. 74-76, [4] с. 251, [6] с. 54-55.

Лабораторная работа №9

Изучение структур, текстур и минерального состава обломочных и глинистых горных пород.

Цель: изучение минерального состава и структурно-текстурных особенностей осадочных горных пород.

Подвергаясь экзогенным геологическим процессам, в частности выветриванию, ранее образованные горные породы могут быть разрушены по своим размерам - отдельных химических соединений. Частицы пород, перемешенные водой, ледниками, ветром, в конце концов, где-то на суше или в морях отлагаются в виде осадка. С момента накопления осадок обезвоживается, уплотняется, цементируется, перекристаллизовывается, иногда с образованием новых минералов. В результате образуется осадочная горная порода.

Осадочные горные породы образуются на поверхности Земли в результате действия различных экзогенных процессов, вулканической деятельности и жизнедеятельности организмов.

В основу классификации осадочных пород положено их происхождение и минеральный состав.

По условиям образования осадочные горные породы делятся на обломочные (продукты разрушения существующих пород), хемогенные (химические осадки из вод), органогенные ( результат жизнедеятельности организмов и растений).

Текстуры осадочных пород.

В осадочных горных породах выделяют текстуры первичные, которые возникают в период накопления осадка или существования его в неотвердевшем состоянии, и вторичные, которые образуются в период превращения осадка в горную породу или при дальнейших изменениях породы.

1. слоистая – чередование слоев разных осадочных образовании, или поверхностями напластования, отвечающими коротким перерывам в осадконакоплении одной и той же породы. Слоистость вызывается разными причинами: изменением размера обломков или состава пород, одинаковой ориентировкой осадочного материала, наличием конкреции, раковины и др.

Наиболее характерная текстура осадочных пород.

2. пористая – наличие пустот между зернами или обломками.

3. массивная или однородная – зерна в породе распределены одинаково.

Структура осадочных пород зависит от условий образования осадочной породы.

Структура обломочных пород:

1) псефитовая (с греч. «псефос» - галька, камешек), (грубообломочная) – размер обломков > 2 мм;

2) псаммитовая («псамос»- песок, песчаная земля) - размер обломков 2-0,1мм;

3) алевритовая («алеврон» - мука) – размер обломков 0,1-0,01мм;

4) пелитовая («пелос» - глина, илы) – размер обломков < 0,01мм.

Перемещаясь под действием собственного веса, воды или ветра, обломки начинают истираться, шлифоваться, полироваться. По результату этих процессов – окатанности – можно определить условие среды.

По степени окатанности обломки подразделяются

а) хорошо окатанные; б) окатанные; в) полуокатанные; г) неокатанные; д) угловатые.

Степень окатанности зависит от дальности переноса, твердости минералов, величины обломков и др. перенесенный материал скрепляет обломки и поэтому цементом. Состав цемента зависит от физико-химической обстановки бассейна, в котором происходит цементация, и может быть мономинеральным и полиминеральным.

Мономинеральный – кальцитовый, фосфатный, кремнистый, гидрогётитовый, глауконито-фосфатный, глинисто-гидрогётитовый.

По соотношению обломков и цементирующего материала выделяют несколько типов цемента: а) базальный; б) выполнения пор; в) обрастания; г) контактовый.

Структура хемогенных пород – аморфная, кристаллическая, оолитовая.

Структура биогенных пород – органогенная, детритусовая.

Классификация обломочных пород основана на величине и форме обломков.

Характеристика обломочных пород приведена в таблицах 5.

Таблица 5.Характеристика обломочных осадочных пород

Группа пород	Размер обломков, мм	Рыхлые		Сцементированные
		Окатанные	Неокатанные	Окатанные	Неокатанные
Грубообломочные (псефиты)	Более 200	Валуны	Глыбы	Конгло мераты	Брекчии
	200-10	галька	щебень
	10-2	Гравий	Дресва	Гравелит	Дресвяни ки
Песчаные (псаммиты)	2-0,1	Пески		Песчаники
Пылеватые (алевриты)	0,1-0,01	Алевриты (лесс)		Алевролиты
Глинистые (пелиты)	Менее 0,01	Глина		Аргиллиты

Описание осадочных обломочных пород

Крупнообломочные породы (псефиты)

Глыбы – неокатанные угловатые обломки горных пород более 1 метра.

Валуны – окатанные обломки горных пород размером более 100мм.

Щебень – рыхлая горная порода, состоящая из остроугольных обломков

размером от 10 до 100мм.

Дресва – рыхлая горная порода, состоящая из угловатых обломков

размером от 2 до 10 мм. часто является элювием (корой выветривания) гранитов.

Галечник и гравий образуется при переносе щебня и дресвы водными

потоками или в зоне прибоя. В процессе переноса окатываются, приобретая хорошо отполированные округлые формы.

Брекчия представляет собой сцементированные не окатанные обломки, размер которых более 2мм. цемент может быть различным. Обломки однородные и неоднородные по составу. Брекчии образуются в результате обвалов, оползней, выщелачивания, а также при тектонических движениях (тектоническая брекчия).

Конгломерат (от латинского «конгломератус» - скопившийся, собранный). Грубообломочная сцементированная порода, состоящая из галек диаметром более 2 мм и более мелкого связывающего материала. Обломки минералов и пород в конгломератах всегда окатаны (гальки, гравий) в отличие от брекчий, где они имеют остроугольную форму.

Рис…..Брекчия рис…..Конгломерат

Гравелит – конгломерат, величина обломков в котором соответствует гравию (2-10мм).

Среднеобломочные породы (псаммиты)

Пески по величине зерна разделяются на крупнозернистые – 0,5 – 2 мм, среднезернистые – 0,25 – 0,5 мм и мелкозернистые – 0,1 – 0,25 мм.

Минеральный состав. Наиболее распространенным минералом песков является кварц. Чисто кварцевые пески относятся к мономинеральным. Пески, состоящие из двух минералов, называются олигомиктовые, а состоящие из нескольких – полимиктовые. Пески, содержащие в своем составе полевой шпат, называется аркозовые. В том или ином количестве в песках могут быть встречены глауконит, слюда, карбонаты, магнетит, монацит, циркон, золото, платина, касситерит и др.

Происхождение. Пески могут быть речными, морскими, озерными, дюнными. Степень окатанности зерен различная: от угловатых до хорошо скатанных (морские пески).

Рис…..Песок

Песчаники представляют собой сцементированные пески. Среди них можно выделить те же разновидности по составу, размеру, окатанности зерен, что и у песков. В определение песчаника включают также состав цемента (известковый, глинистый, кремнистый и др.) и тип цементации.

Разнородные грубозернистые песчаники сложного состава, содержание обломки некоторых основных эффузивных пород, называются граувакка (от нем. «грау» - серая, «вакка» - глина).

Полимиктовые песчаники, обогащенные пирокластическим материалом, называют туфогенными. Нахождение их в геологическом разрезе указывает на оживление вулканической деятельности в данный период.

Пески и песчаники применяются во многих отраслях промышленности и широко используются для разнообразных строительных целей.

Рис…..Песчаник

Мелкообломочные породы (алевриты и алевролиты)

Мелкообломочные породы занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми породами и имеют более ограниченное распространение.

Алевритами называют тонкозернистые пылевидные породы морского, речного и эолового происхождения. Размер обломков от 0,01 до 0,1мм. характерной породой среди алевритов является лёсс.

Лёсс представляет собой однородную породу светло-желтого цвета, состоящую из кварца, глины, кальцита, в небольшом количестве присутствуют некоторые другие минералы и известковые конкреции – журавчики. Для лёсса характерны высокие пористость и водопроницаемость. Лёсс легко растирается в пыль. Близкими к лёссу породами являются лёссовидные суглинки. Они слоистые, более грубозернисты, содержат больше песчаного материала. Лёссовидные суглинки имеют различные происхождение.

Рис… Лёсс

Алевролиты (не путать с алевритами!) – сцементированный лёсс или лёссовидный суглинок. Очень похожи на твердые глинистые породы, особенно глинистые сланцы. Цемент в алевролитах преимущественно известковый или кремнистый. В воде не размокает. Алевролиты хрустят на зубах.

Глинистые породы (пелиты)

Глинистые породы образовались в результате механического и химического выветривания. Размер механических зерен меньше 0,01 мм. в состав глин входят минералы группы каолинита, группы монтмориллонита и гидрослюд. Глинистые породы содержат различное количество примесей, таких как лимонит, гематит, гипс, марказит и др.

Рис……каолинитовая глина рис….монтмориллонитовая глина

По химическому составу глинистых пород уверенно сказать, в какой обстановке они образовались. Химически трудно разлагающие минералов составляют механический остаток в глинах. Полевые шпаты при выветривании разлагаются до каолинита. Подробное разложение претерпевают темные основные силикаты, причем высвобождаются магний и железо входят в состав глинистого материала монтмориллонита.

Геологические условия для осаждения тонких глинистых частиц создаются в устьях рек, в краевых областях морей и глубоких озер, в долинах рек и потоков, где взвешенные частицы, образующие речную муть, осаждаются в виде илов, тончайших алевритов, суглинков.

Цвет белый, черный, серый, зеленоватый, бурый, желтый и любой другой.

Глина прилипает к языку, смоченная водой – скатывается пальцами в жгутик. При намокании разбухает. Если на нее подышать, издает землистый запах.

Разновидности. Тощие глины содержат много кварца, опала, халцедона. Жирные глины (огнеупорные) богаты каолином, жирные на ощупь.

Применение. Строительный, огнеупорный, поделочный материал.

Аргиллиты – плотные, лишенные воды и сцементированные глинистые породы, не размокающие в воде. Цементом в них часто служит халцедон. иногда они имеют ложную слоистостьөсланцеватость, Что выражается в раскалывании на тонкие пластинки. это указывает на незначительные метаморфические изменения. породы с четко выраженной сланцеватостью – глинистые сланцы или филлиты относятся уже к метаморфическим.

Помимо чисто глинистых пород, в природе широко распространены смешанные песчано-глинистые породы – супеси и суглинки. Супеси содержат до 20-30% глинистых частиц, а остальное – песчаная составляющая, а суглинки – до 40-50%.

рис…..Суглинок рис…..Аргиллит

Лабораторная работа №10

Тема: Изучение структур, текстур и минерального состава хемогенных и органогенных осадочных горных пород

Методы изучения и практического решения задач темы: используя раздаточный материал - коллекции горных пород, таблицы, фарфоровые бисквиты, стекла, соляную кислоту, раскрыть и объяснить тему.

Цели лабораторного занятия:Научиться диагностировать горные породы по характерным свойствам. Познакомить их с тем, что определенные горные породы по их полезным свойствам находят свои области применения в народном хозяйстве (2 часа).

Цель: изучить минеральный состав и структурно-текстурные признаки магматических горных пород

Задания:

1. Знать определения физических свойств минералов, научиться определять по физическим свойствам минералы из коллекции и заполнить следующие графы в таблице. 1) № образца; 2) цвет; 3) цвет черты; 4)твердость; 5) плотность; 6) спайность; 7) блеск; 8) особые свойства; 9) применение;

2. Определить по характерным диагностическим свойствам выданные минералы.

Контрольные вопросы:

Химические и органогенные осадочные породы

Химические осадки образуются путем выпадения из растворов в результате различных реакции. Эти реакции вызываются увеличением концентрации того или иного компонента, изменением температуры растворов, коагуляцией коллоидов. В стадию диагенеза (уплотнения) из этих осадков образуются хемогенные осадочные горные породы.

Органогенные или биогенные породы образуются главным образом в водных бассейнах, целиком или частично из остатков животных и растительных организмов. Весьма часто хемогенный и биогенный процессы протекают в природе одновременно и тогда образуются биохимические породы.

Классифицируют хемогенные и биогенные породы по их химическому составу.

Алюминиевые – диаспор, гиббсит, бёмит.

Железистые – гидрогётит, гематит, сидерит, железистые хлориты.

Фосфатные – фосфорит.

Кремнистые – кварц.

Карбонатные – кальцит, магнезит, доломит.

Сульфатные – гипс, ангидрит, мирабилит.

Галоидные – уголь, торф, горючий сланец.

Структуры. По размеру зерен выделяют кристаллические и скрытокристаллические структуры. По форме зерен в хемогенных породах различают оолитовую и сферолитовую, а в биогенных – биоморфную (раковины целые) и органогенно-детритовую (порода состоит из обломков раковин).

Характеристика осадочных пород приведена в таблице 6.

Таблица 6. Характеристика химических и биогенных пород

Сос тав		Название пород	Цвет	Гл.минералы	Стр-ра	Т-ра	Генезис	Отл. признаки
кремнистые		Яшма	Крсно-коричневый, темно-зеленый	Халцедон, кварц, оксиды железа	Крипто кристал лическая	массивная, пят нистая	Хемогенное	Высокая Твердость, цвет
		Опока	Серый	Опал (аморфный кремнезем)	Органо генная	Слоис тая, Микро Порис тая		легкая прилипает к языку
Карбонатные		Известняки (органогенные, хемо генные)	От светлого До темного	Кальцит, кальцитовые раковины и их обломки	Органо генная, кристалл ическая, оолитовая	Слоис тая, морис мая, Масси вная	Биогенное хемогенное	Вскипает от НС1
		Доломи тит		Доломит	Кристалл ическая	Слоис тая,	хемогенное	Вскипает от НС1 в порош ке
		Мергель	Серый, желтова тый	Кальцит 50% Глин.мин.	Пелито морфная	Слоис тая,	хемогенное	от НС1 темные пятна
		Мел	белый	Кальцитовые органические остатки	Органо генная, пелитоморфная	Слоистая, микропо ристая	Биогенное	Вскипает от НС1, Пачкает руки
Соляные	сульфатные	Гипсит	Белый серый розовый	Гипс	Кристаллическизер нистая	Слоистая, массивная	хемогенная	Царапается ногтем
	хлоридные	Каменная Соль	Белый серый розовый, голубой	Галит				Растворяется в воде, соленый вкус

Описание хемогенных и биогенных осадочных горных пород

Боксит

Название дано по месторождению le Baux (Южная Франция).

Происхождение. Хемогенная осадочная порода, образованная как химический осадок путем отложения коллоидных растворов. Может образоваться и как механический осадок в результате сноса и переотложения латеритных пород.

Минеральный состав. Породообразующие минералы: гиббсит, бёмит, диаспор. Присутствуют гематит, гидроксид железа, каолинит, опал, окиси марганца и др.

Цвет. Бокситы характеризуются исключительным разнообразием внешнего вида. Цвет зависит от примесей. Чаще всего они бывают красными, бурыми, коричневыми. Но бывают серые, белые, желтые, черные.

Структура и текстура. Бокситы обычно землистые, пористые, оолитовые, бобовые и обломочные.

Применение. Используются для получения алюминия, искусственных абразивов.

Рис….Боксит

Латериты

Название от латинского «латер» - кирпич. Представляют собой элювиальные образования при выветривании магматических пород в тропических и субтропических зонах. Они богаты глиноземом и состоят в основном из диаспора, гиббсита и гидроксидов железа. Латериты имеют большое значение для поисков и разведки бокситов.

Железистые осадочные породы

Железистые породы образуются в результате латеритного выветривания массивов ультраосновных пород или путем выпадения из растворов. Большое значение при осаждении железистых пород и руд имеет кислородный режим среды. В зависимости от количества свободного кислорода выпадают оксиды (гётит, гидрогётит, гематит), карбонаты (сидерит) и силикаты (железистые хлориты) железа. наиболее распространены лимониты, представляющие собой механическую смесь гидроксидов железа с глинистым и , частично, песчаным материалом.

Цвет железистых пород обычно бурый различных оттенков, нередко они имеют оолитовую структуру (бобовые руды), часто охристые, ячеистые, иногда в натечных формах и конкрециях. Сидериты образуют сплошные мелкозернистые массы или желваки и конкреции в глинистых породах. При метаморфизме осадочные железные руды обезвоживаются и переходят в гематит и магнетит.

Марганцевые осадочные породы

Эти породы имеют меньшее распространение по сравнению с железистыми породами, но также чрезвычайно важны в промышленном отношении.

Марганец переносится в виде коллоидных соединений, которые осаждаются на больших глубинах, чем соединения железа. возможно, что в образвании марганцевых пород и руд участвуют бактерии. Руды представлены пиролюзитом и другими оксидами марганца, либо родохрозитом. Имеют оолитовое строение, часто мягкие, сажистые. Залегают сплошными пластами или в виде линз и конкреции.

Скопление пород, содержащих марганец, широко распространены в глубоководных океанических осадках. Накопление марганца происходит в результате коагуляции коллоидных соединении марганца, принесенных с континента. Так образуются марганцевые конкреции и корки.

Фосфориты

Фосфоритами называют различные осадочные породы (песчаники, глины, мергели), обогащенные кальциевыми соединениями фосфорной кислоты.

По внешнему виду фосфориты очень разнообразны. Цвет их серый до черного. Встречаются пластовые фосфориты, кремень и желваковые – в виде конкреции.

Рис…..фосфорит конкреционный рис….Фосфорит

и желваковый

Встречаются ракушечные фосфориты, сложенные обломки ракушек, створки которых содержат фосфат кальция.

Кремнистые породы

Радиоляриты

Это слабо сцементированные кремнистые породы желто-серого или красноватого цвета, состоящие более чем на 50% из скелетов радиолярий – морских одноклеточных организмов с кремнистым скелетом.

Диатомиты

Сцементированные или рыхлые (диатомовая земля) кремнистые породы, состоящие из остатков диатомовых водорослей или диатомей. Рыхлый диатомит нередко называют кизельгурум. В диатомитах также встречаются скелеты радиолярий и губок. Из минеральных примесей часто присутствуют глинистое вещество, зернышки кварца и глауконита.

Диатомит – легкая, пористая, мягкая на ощупь и липнущая к языку порода. Цвет её белый или светло-желтый.

рис….Диатомит и трепел

Трепел

Порода очень похожая на диатомит, но состоящая из мелких (0,01-0,001мм) опаловых или кремниевых зернышек. По внешнему виду представляет собой рыхлую, пористую, мучнистую породу, но может быть плотным, компактным. Цвет белый, желтый, бурый, серый.

Благодаря большой пористости трепелы, как и диатомиты, обладают адсорбирующими свойствами, поэтому применяются как фильтрирующий материал.

Опока

Опаловидная пористая порода, очень похожая на трепел. От последнего отличается твердостью

рис…Опока

Яшма

Плотные халцедоновые породы, значительную часть которых составляют примеси и красящие вещества. Окраска яшм разнообразна. Лучшие в мире яшмы находятся на Южном Урале.

рис…..Яшма

Гейзерит

К кремнистым осадочным породам относятся гейзериты и другие кремнистые туфы, образовавшиеся при действии гейзеров или горячих источников. Состоят из опала, встречают в виде корок, натеков, гроздевидных или почковидных образований. По внешнему виду похожи на известковый туф, но не реагирует с соляной кислотой. Белые, светло-коричневые или пестро-окрашенные.

Карбонатные породы.

Карбонатные породы наиболее распространены среди осадочных пород химического и биохимического происхождения, они представлены известняками, доломитами и мергелями.

Известняки

По происхождению среди известняков различают два главных типа: известняки органогенного происхождения и известняки органогенного происхождения и известняки химического происхождения

В основном известняки имеют органогенное происхождение. Они образуются за счет известковых скелетов и остатков раковин животных и растений (зоогенные и фитогенные известняки). Раковины или скелеты могут сохраниться полностью или претерпеть дробление, разрушение, перекристаллизацию. В том случае, когда известняк состоит из целых или битых раковин, он называется ракушечником. В зависимости от преобладания остатков тех или иных организмов различают известняки криноидные, фузилиновые, нуммулитовые, брахиоподовые и др.

рис….Известняк-ракушечник

К органогенным известковым породам принадлежит мел – белая землистая порода, сложенная из мелких частиц порошковатого кальцита, раковин фораминифер и одноклеточных морских водорослей с известковым панцирем (кокколитов).

Известняки химического происхождения могут быть тонкозернистыми, нередко имеют оолитовую концентрическое строение, встречаются натечные образования – сталактиты, сталагмиты, корки и др.

Окраска известняков светлая, белая, серая, реже черная.

Минеральный состав. Кальцит. Примеси – глинистый материал, доломит, глауконит, гидроксиды железа, соли.

Применение. Широко используются в качестве строительного материала, при изготовлении извести, в металлургическом и цементном производстве.

Доломит

Осадочная порода, состоящая из минерала доломита. Часто содержится примесь кальцита, глинистого материала. Между доломитами и известняками имеются промежуточные разности, которые называются доломитизированные известняками.

По внешнему виду доломиты – желтовато-белые породы, иногда с буроватым оттенком, иногда черные. В соляной кислоте растворяются с трудом без шипения и хорошо – в порошке.

рис…..Доломит

Мергель

Известково-глинистая порода с содержанием глинистого материала до 30-50%.. цвет обычно пестрый, серый.

Мергели – хорошее сырьё для цементной промышленности.

Рис….Мергель

Каменная соль

Рис….Галитит

Происхождение названия породы. Названа но минеральному составу.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, иногда порфировидная. Размер зерен варьирует от долей миллиметра до 2-3 см.

Текстура тонкослоистая, ритмично-слоистая (закономерное чередование и повторение пропластков, сходных по структуре породы); брекчиевидная, плойчатая (мелкие складки); также массивная, однородная, грубо- и неяснослоистая. Иногда в натечных выделениях.

Состоит из галита. В виде примесей могут присутствовать гипс, ангидрит (до 30-40%), сильвин, карналлит, бораты, битумы, глинистые частицы, окислы и гидроокислы железа, различные обломочные зерна и др.

Бесцветна или окрашена в серые, бурые, красные, желтые, синие тона, иногда многоцветна.

Порода каменистая, хрупкая.

Твердость средняя.

Блеск стеклянный.

Растворяется в воде.

На вкус соленая.

Происхождение и распространение. Формы залегания — слои, линзовидные залежи, штоки, купола значительных размеров. Представляет собой литифицированный химический осадок, образовавшийся в бессточных соляных озерах и замкнутых морских бассейнах вследствие интенсивного испарения воды в условиях сухого и жаркого климата.

Распространена в Донбассе (близ гор. Славянска и Артемовска), в Зап. Украине (близ гор. Калуша Станиславской обл.), в Оренбургской обл. (гор. Соль-Илецк), в Вост. Сибири (гор. Усолье-Сибирское) и др.; в Верхнекамском месторождении встречается совместно с залежами калийных и магнезиальных солей.

Диагностические признаки. Связана с определением породообразующих минералов (см. раздел Минералы — галит).

Практическое значение. Один из необходимых пищевых продуктов для человека и животных; широко используется в .различных отраслях пищевой и легкой промышленности. Употребляется для получения соляной кислоты, хлора, соды, металлического натрия, едкого натра, хлорной извести, сульфата натрия, в производстве органических красителей и т.д.

Сильвинит

рис……Сильвинит

Происхождение названия породы. Назван по минеральному составу. Синоним — калийная соль.

Морфологические признаки. Структура и текстуры аналогичны каменной соли.

Состоит из агрегата сильвина (15-75%) и галита (последний обычно преобладает).

Минеральные примеси: ангидрит, доломит, магнезит, карналлит, глинистый и обломочный материал и др.

По физическим свойствам во многом подобен каменной соли.

Цвет розовый, красный различных оттенков — от светлых оранжевых до темных ржавых или сургучных. Распространены также пёстрые сильвиниты с характерным чередованием молочно-белых, красных и синих пропластков.

На вкус жгучий, горько-соленый.

Происхождение и распространение. Залегает в виде линз, слоев, часто деформированных в сложные складки.

Образуется подобно каменной соли в полузамкнутых морских бассейнах.

сургучных. Распространены также пёстрые сильвиниты с характерным чередованием молочно-белых, красных и синих пропластков.

На вкус жгучий, горько-соленый.

Происхождение и распространение. Залегает в виде линз, слоев, часто деформированных в сложные складки.

Образуется подобно каменной соли в полузамкнутых морских бассейнах.

Сильвиниты распространены на Сев. Урале (Верхнекамское месторождение), в Башкирии, Оренбургской обл., Таджикистане (Гаурдакское месторождение) и др.

Диагностические признаки. Диагностика состоит в определении главных породообразующих минералов (см. раздел Минералы — галит, сильвин, карналлит) и их количественных соотношений.

Практическое значение. Калийные удобрения в сельском хозяйстве; сырье для получения едкого кали, поташа и других соединений калия.

ОРГАНОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

В подотдел включены так называемые каустобиолиты (от лат. causticus — жгучий и греч. Биос  — жизнь, Лидос — камень). Этим термином обозначаются ископаемые горючие материалы, которые имеют большей частью органическое происхождение, т.е. построены преимущественно из окаменевших в разной степени переработанных и разложенных остатков растений и микроорганизмов. К каустобиолитам относятся горючие сланцы, торф, ископаемые угли, природные битумы (озокерит, асфальт и др.), нефть и природный горючий газ. Соответственно каустобиолиты делятся на твердые, жидкие и газообразные.

Торф

рис…..Торф

Происхождение названия породы. Название от арабск. turab — земля (отсюда нем. Torf).

Морфологические признаки. Текстура однородная, иногда слоистая, листоватая или пористая.

Структура обычно волокнистая. Состоит из остатков растений, в разной степени разложившихся и обугленных, перемешанных с глиной и песком; присутствуют также гумусовые вещества Содержание углерода — около 60%, водорода — 20%, зольность до 60-70%, влажность в воздушно-сухом состоянии до 20%.

Цвет бурый до черного. Торф обычно кусковатый, слабо связанный, легко ломается руками. Плотный либо пористый. Твердость низкая.

В сухом состоянии очень легок (объемный вес 0,70-0,75).

Горюч. Теплотворная способность кусковатого торфа 2650-3120 ккал/кг.

Гигроскопичен. По составу растительных остатков различают следующие разновидности торфа: моховой, сфагновый, осоковый, травянистый,

деревянистый (состоящий из остатков стеблей и корней растений).

Разновидность, богатая железным купоросом, называется купоросным торфом. По структуре и текстуре различают разновидности торфа:

бумажный, или листоватый, — тонкослоистый, легко расслаивающийся;

волокнистый — сохранивший слабо разложенные волокнистые растительные остатки в однородной массе, представленной смоляным торфом;

смоляной — однородный землистый, тяжелый, черного цвета, с восковым или смолистым блеском в изломе, почти лишенный ясно различимых растительных остатков; сланцеватый — с четко выраженной сланцеватостью;

грязевой — кашеобразная влагоемкая разновидность.

По условиям образования различают болотный торф (с содержанием воды до 90%), лесной — рассыпчатый сухой материал, состоящий в основном из гуминовых кислот, и луговой (по составу — травянистый) торф, образовавшийся из осок на затопляемых пойменных лугах.

Происхождение и распространение. Образует линзы, линзовидные залежи, нередко непосредственно под почвенным слоем.

Происхождение биогенное. Продукт бактериального разложения растительных остатков в болотах, образующийся из отмерших растений под слоем воды (без доступа воздуха) при активной биохимической деятельности микроорганизмов. Наиболее благоприятная обстановка для образования мощных накоплений торфа создается в условиях умеренного климата, в районах с избыточным увлажнением.

Торф — единственный вид природного минерального топлива, запасы которого непрерывно возобновляются. Рост торфяников составляет в среднем 1-2 мм в год, что означает ежегодное увеличение запасов сухого торфа в 2 т на 1 га.

Торф — исходный продукт для образования путем метаморфизма (углефикации) бурых и каменных углей гумусового типа. Время, необходимое для формирования торфа, измеряется тысячелетиями, тогда как для получения из торфяных залежей ископаемых углей требуются многие миллионы лет.

Диагностические признаки. Обилие остатков растений и гумусовых веществ; малая прочность; преимущественно волокнистое строение; горючие свойства; условия нахождения (болота, торфяники).

Практическое значение. Распространенный вид топлива местного значения, потребляемый в форме кускового либо брикетированного торфа; сырье для получения горючего газа, аммиака, уксусной кислоты, дегтя и некоторых других химических продуктов; удобрение в сельском хозяйстве; грязелечебное средство и др.

ГРУППА ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ

Под ископаемыми углями понимают твердые каустобиолиты, являющиеся продуктами изменения (метаморфизма) остатков высших растений, в меньшей мере — простейших организмов и используемые в промышленности в качестве энергетического топлива, технологического и химического сырья.

По происхождению и составу растительных остатков ископаемые угли делятся на три подгруппы: гумусовые угли, липто-биолиты и сапропелиты (сапропелевые угли). Здесь описываются только наиболее практически важные и распространенные гумусовые угли и сапропелиты (см. ниже).

ПОДГРУППА ГУМУСОВЫХ УГЛЕЙ, ИЛИ ГУМИТОВ

Название от лат. humus — земля.

Подавляющая масса каменных и бурых углей, используемых в промышленности, представлена гумусовыми углями, которые поэтому называют также обычными углями.

Гумусовые угли состоят в основном из переработанных частей высших растений (стволов, стеблей и ветвей), т.е. из продуктов разложения лигнина, целлюлозы (растительной клетчатки) и отчасти растительного белка — веществ, из которых построены ткани высших растений.

Имеются два главных типа изменения растительных остатков:

а) фюзенизация (обугливание) происходит в сравнительно сухой среде в условиях некоторого доступа кислорода и заключается в окислении растительных тканей. Образующиеся при этом матовые фюзеновые угли сохраняют отчетливо видимое под микроскопом клеточное строение, а внешне похожи на обычный древесный уголь;

б) гелификация (остуднение) протекает в обстановке сильной обводненности без доступа воздуха (под слоем воды в стоячих болотах) и выражается в разбухании растительных тканей и превращении их в блестящую аморфную бесструктурную массу —твердый коллоид (гель).

Среди гумусовых углей выделяется несколько типов, различающихся по степени изменения растительных остатков или, как принято говорить, по степени метаморфизма (углефикации).

По мере увеличения последней в углях растет содержание углерода с одновременным уменьшением содержания кислорода, водорода, летучих составных частей (легких углеводородов, воды и т.д.).

Ряд метаморфизма гумусовых углей, в котором степень углефикации растет слева направо, выглядит следующим образом: торф —бурые угли — каменные угли — антрациты.

Обычно различают три стадии метаморфизма (углефикации) гумусового органического вещества: торфяную, буроугольную и каменноугольную.

Ископаемые угли служат главным видом твердых горючих ископаемых и широко применяются как энергетическое топливо в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

ОРГАНОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

ГРУППА ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ПОДГРУППА ГУМУСОВЫХ УГЛЕЙ, ИЛИ ГУМИТОВ

Бурый уголь

Происхождение названия породы. Назван по цвету самого угля и его черты.

Морфологические признаки. Структура аморфная. Отличается хорошей сохранностью фрагментов растений, обычно очень мелких, различимых лишь под микроскопом, но иногда (лигнит) и невооруженным глазом.

Текстура однородная либо слоистая, полосчатая. Состоит главным образом из гуминовых кислот с примесью углеводородов и высокомолекулярных углеродистых веществ (карбоидов).

Содержание углерода — 67-75%, водорода — около 5%, суммы кислорода и азота — от 17 до 30%. Естественная влажность — 10-25% (иногда до 40% и более). Многие бурые угли сильно битуминозны; иногда они содержат до 40-50% легких углеводородов.

Бурый уголь рыхлый землистый, кусковатый (слабо, связанный) либо плотный, прочно связанный.

Цвет коричневый, от светлого (рыхлые разности) до весьма темного оттенка, также черный (плотные разности).

Черта светло-бурая до буровато-черной.

Блеск тусклый, полуматовый.

Твердость низкая или средняя; излом землистый, редко полураковистый.

Удельный вес 1,1-1,2.

Горит. Теплотворная способность 5-6 тыс, ккал/кг на горючую массу.

Разновидность лигнит — бурый уголь с четко выраженным древесным строением. Обычно состоит из остатков хвойных пород деревьев, причем размер этих фрагментов может варьировать от небольших частиц до целых стволов.

Происхождение и распространение. Залегает слоями, пластообразными залежами, линзами.

Происхождение биогенное. В ряду ископаемых углей бурый уголь представляет сравнительно низкую ступень метаморфизма растительных остатков, следующую за образованием торфа. Бурый уголь занимает переходное положение между торфом и каменным углем.

Черные плотные разности бурого угля близки по составу и свойствам к каменному, но еще сохраняют бурый оттенок черты и окрашивают раствор горячей щелочи и азотной кислоты, т.е. в отличие от каменного угля содержат гуминовые кислоты. Лигнит образуется при подводном разложении древесины. В ходе дальнейшей углефикации бурые угли превращаются в каменные угли.

На долю бурых углей приходится около 35% суммарных запасов ископаемых углей в России. Главные буроугольные бассейны: Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Тургайский, Таймырский, Подмосковный и др.

Диагностические признаки. Отличается от каменных углей бурым цветом самого угля и особенно его черты, а также бурым окрашиванием кипящего раствора едкой щелочи и интенсивно-желтым до красно-бурого (чайного) окрашиванием нагретого разбавленного раствора HNO3.

Практическое значение. Энергетическое топливо местного значения и ценное химическое сырье. При переработке бурых углей методом сухой перегонки получают полукокс, до 20% первичных смол (дегтя), горючий газ. Из буроугольной смолы вырабатывают горный воск.

Каменный уголь

Каменный уголь

Происхождение названия породы. Назван по каменистому облику и сравнительно высокой (для угля) твердости.

Морфологические признаки. Структура аморфная. Текстура полосчатая, слоистая, часто тонкослоистая, обусловленная многократным чередованием блестящих и матовых разновидностей. Иногда однородная.

Состав — сложное сочетание аморфной гелифицированной массы с так называемыми форменными элементами углей (спорами, пыльцой, смоляными телами, фрагментами лигнинно-целлюлозных растительных тканей, кутикулой ) в любых пропорциях — от доминирующей роли гелифицированной массы до заметного преобладания форменных элементов. В отличие от бурого угля не содержит гуминовых кислот, которые в каменном угле преобразуются в карбоиды — сильно уплотненные высокомолекулярные неуглеводородные соединения углерода.

Цвет черный, иногда с серовато-стальным оттенком либо темно-серый.

Черта черная.

Блеск матовый, шелковистый, смолистый (для углей более низкой степени углефикации) до стеклянного (для средней степени углефикации) и металлического (при высокой степени углефикации, у антрацита).

Плотный, прочно связанный.

Нередко хрупок, легко раскалывается по многочисленным трещинам отдельности на толстые плитки или прямоугольные бруски.

Удельный вес 1,2.

Теплота сгорания более 5700 ккал/кг на влажную беззольную массу.

Промышленно важные свойства углей — горючесть, калорийность (теплота сгорания), спекаемость, способность к коксованию и др. — в основном определяются степенью их углефикации.

Разновидности выделяются по степени углефикации. Такое подразделение часто (особенно для блестящих гелифицированных разностей) совпадает с торговой и технической классификацией углей, согласно которой каменные угли делятся на ряд марок. В основе этой классификации лежит схема, принятая для Донбасса (табл. 10).

Антрацит

Антрацит состоит из органического вещества высшей степени углефикации, в котором тонко рассеяны графитовые частицы. По внешнему облику отличается от других каменных углей.

Цвет черный со стально-серым, желтоватым (золотистым) или красноватым оттенками.

Блеск сильный металлический (золотистый), иногда с пёстрой побежалостью.

Излом раковистый, полураковистый или неровный.

Твердость средняя, максимальная — среди ископаемых углей.

Удельный вес 1,5-1,7.

Загорается с трудом, горит слабым бездымным пламенем вследствие малого выхода летучих веществ.

Обладает хорошей электропроводностью.

Происхождение и распространение. Каменные угли залегают слоями, пластообразными залежами, линзами, также как и бурый уголь.

Каменные угли образуются из бурых в результате дальнейшего преобразования (метаморфизма) растительных остатков. Дальнейшее изменение (карбонизация) углей ведет к образованию графита и представляет уже процесс метаморфизма в обычном (геологическом) понимании этого термина.

Главнейшие каменноугольные бассейны: Карагандинский, Экибастузское месторождение .

Диагностические признаки. По сравнению с бурым углем каменный более крепкий, твердый и тяжелый. Характерны черный цвет угля и особенно черты, для антрацита — сильный блеск. Раствор едкой щелочи или HNO3 каменными углями не окрашивается из-за отсутствия гуминовых кислот.

Практическое значение. По технологическому применению каменные угли делятся на химические, энергетические и металлургические.

К химическим относятся преимущественно блестящие угли низкой степени углефикации с высоким выходом летучих веществ — марка Д. Эти угли идут на полукоксование.

Энергетическими является большинство углей различной, преимущественно высокой, степени углефикации. Они используются для топок стационарных паровых котлов, паровозов, судов морского или речного флота. Наиболее ценные металлургические угли включают коксовые и близкие к ним марки. Угли почти всех марок применяются для газификации.

Из некоторых видов антрацитов путем обжига без доступа воздуха получают термоантрацит, применяемый в доменной плавке.

Кроме того, антрацит используется в электродной промышленности.

Лабораторная работа №11

Тема: Изучение структур, текстур и минерального состава метаморфических горных пород

Методы изучения и практического решения задач темы: используя раздаточный материал - коллекции горных пород, таблицы, фарфоровые бисквиты, стекла, соляную кислоту, раскрыть и объяснить тему.

Цели лабораторного занятия:Научиться диагностировать горные породы по характерным свойствам. Познакомить их с тем, что определенные минералы по их полезным физическим свойствам находят свои области применения в народном хозяйстве (2 часа).

Цель: изучить минеральный состав и структурно-текстурные признаки метаморфических горных пород

Задания:

1. Знать определения физических свойств минералов, научиться определять по физическим свойствам минералы из коллекции и заполнить следующие графы в таблице. 1) № образца; 2) цвет; 3) цвет черты; 4)твердость; 5) плотность; 6) спайность; 7) блеск; 8) особые свойства; 9) применение;

2. Определить по характерным диагностическим свойствам выданные минералы.

Контрольные вопросы:

ИЗУЧЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Цель: изучение минерального состава и структурно-текстурных особенностей метаморфических горных пород.

Под метаморфизмом понимают изменение уже существующих пород – магматических и осадочных, при котором образуются новые породы с новыми минеральным составом, особой структурой и текстурой. Породы испытавшие слабый метаморфизм, имеют сложный минеральный состав. В таких породах можно встретить и первичные минералы, и минералы, возникшие во время метаморфизма. При полном, глубоком метаморфизме химические элементы реорганизуются в очень малое количество минералов (от 2 до 6) и минеральные ассоциации становятся простыми.

При метаморфизме химический состав пород обычно мало меняется, и , следовательно, минеральные, структурные и текстурные изменения обусловлены физическими условиями во время перекристаллизации.

Преобразования, происходящие при метаморфизме, могут быть физические и химические. Хотя они происходят одновременно, их можно рассматривать раздельно.

Физические. Это разрушение зерен, перекристаллизация, взаимное прорастание зерен, увеличение размера зерен, параллельная ориентировка удлиненных или плоских зерен. Конечная структура определяется характером первичного материала, типом происходившего метаморфического процесса и его интенсивностью.

Химические. К этим преобразованиям относятся формирование новых минеральных ассоциации либо путем перекристаллизации уже существующего материала, либо путем привноса или удаления некоторых химических веществ, которые перемещают в виде ионов вместе с газами или жидкостями. При этом может измениться даже химический состав минералов.

Метаморфические и метасоматические породы образуются при действии давления, температуры, растворов и газов на магматические и осадочные породы. Типы метаморфизма: региональный, контактово-термальный, катакластический. Региональный метаморфизм развивается на больших площадях, контактовый и катакластический метаморфизм имеет локальное распространение и приурочен к контакту с магматическими телами или разломами. Метасоматоз – процесс воздействия гидротермальных растворов на горные породы, в результате чего меняется химических и минеральный состав пород. Метасоматоз может происходить на контакте интрузивного тела с вмещающими породами или в самом интрузивном теле. На контакте кислых и средних интрузивов с известняками и доломитами образуются скарны, а в апикальных частях гранитоидов – грейзены. Метаморфические и метасоматические процессы изменяют не только вещественный состав пород, но и их строение.

Причины метаморфизма

Непосредственными причинами, вызывающими метаморфизм, являются давление, высокая температура и циркуляция высокотемпературных газовых и водных растворов (флюидов).

Давление представляет собой либо вертикальную нагрузку, обусловленную весом вышележащих пород, либо гидростатическое давление растворов, находящихся между зернами, которое увеличивается с глубиной. Еще одно давление – ориентированное, связанное тектоническими давлениями.

Тепло может быть общим теплом Земли, либо локальным теплом, вызванным трением, либо теплом магматических интрузии.

Активные растворы включают в себя горячие газы, особенно водяной пар и углекислый газ, и горячие растворы с ионами натрия, кальция фтора, бора, серы.

Метаморфизм всегда связан с магматической или тектонической деятельностью. В верхних частях земной коры он проявляется в результате интрузивной деятельности и происходит на ограниченных участках земной коры (локальный, контактовый метаморфизм). В более глубоких зонах вызывается повышенным давлением, тектоническими движениями и охватывает большие площади (региональный метаморфизм).

Контактовый метаморфизм связан, в основном с воздействием на вмещающие породы внедряющихся магматических масс (температура, растворы). Иногда контактовый метаморфизм называют термальным. Выражается он в образовании в контакте с интрузией «закаленных» пород – роговиков (по песчано-глинистым породам) и метаморфизованных известняков (по карбонатным породам). Химический состав пород при этом существенно не меняется.

Контактовый метаморфизм проявляется на контакте двух пород, обычно магматической и осадочной. Образуются своеобразные породы – скарны, для которых характерными минералами являются пироксены, гранаты, магнетит, гематит, сфалерит, кальцит и др.

Реакция между магматической и вмещающей осадочной породой происходит особенно интенсивно, когда в контактовую зону попадают постмагматические растворы, нередко привносящие новые вещества. По своей природе эти растворы являются гидротермальными.

Растворы просачиваются сквозь боковые породы, реагируют с ними, замещают их. Так образуются метасоматические тела.

Динамометаморфизм (рассланцевание) обычно выражается в дроблении и перетирании горных пород и минералов.

Под метасоматозом понимают замещение горной породы с изменением химического состава, при котором растворение старых минералов и образование новых происходит почти одновременно, так что в процессе замещения порода все время сохраняет твердое состояние. Эту разновидность контактового метаморфизма называют контактово-метасоматическим.

Региональный метаморфизм охватывает огромные пространства и мощные толщи пород. Важнейшими факторами регионального метаморфизма являются высокая температура, огромное давление вышележащих пород, воздействие жидких и газовых растворов. В зависимости от соотношения температуры и давления и того или иного количества растворов меняется степень метаморфизации пород. По этим признакам выделяются различные зоны метаморфизма, которым свойственны определенные метаморфические породы.

Региональный метаморфизм протекает на больших глубинах и захватывает огромные площади. Типичные минералы регионального метаморфизма – сланцы, гранат, дистен, андалузит и др.

Ориентированное сжатие вызывает в породах деформацию скалывания, разрушает их и приводит к скольжению слагающих породу минералов по плоскостям спайности. Это сжатие, перераспределяя положение разрушенных частиц, заставляет фрагменты горной породы расположиться в виде параллельных полос.

Некоторые зерна, благодаря пластичному течению, уплощаются. Затем все фрагменты спаиваются вместе, происходит увеличение размеров кристаллов и рост новых минералов. Формируются новые чешуйчатые минералы – хлорит, биотит, мусковит, тальк, роговая обманка. Например, это хорошо прослеживается при метаморфизме аргиллита. Зерна кварца уплощаются и ориентируются параллельно направлению наибольшего сжатия. Глинистые частицы перекристаллизуются в тонкие чешуйки слюда расположенные параллельно. Еще в процессе диагенеза глины уплотняются, обезвоживаются и превращаются в аргиллиты, отличающиеся от глин полной неразмокаемостью. В начальной стадии метаморфизма в условиях низких температур под воздействием тектонического давления аргиллиты претерпевают рассланцевание и превращаются в аргиллитовые сланцы. Изменения выражаются в проявлении тонкосланцеватой текстуры

Упорядоченная ориентировка зерен позволяет глинистому сланцу легко раскалываться по параллельным плоскостям.

При более сильных измененных из глинистых сланцев формируются филлиты, а затем кристаллические сланцы. При этом наблюдаются постепенное увеличение размеров зерен и листоватая (сланцеватая) текстура.

Существенно иные породы образуются при метаморфизме песчаников. Кварцевые песчаники с кремнистым цементом при метаморфизме превращаются в кварциты. Они состоят целиком из кварца, образующего неправильные зерна, которые иногда почти неразличимы (сливные кварциты). Это крепкие, массивные породы, нередко с раковистым изломом; иногда в них наблюдается сланцеватая текстура. Кварцевые песчаники с глинистым цементом преобразуются в слюдяно-кварцитовые сланцы с тонкими прослойками слюды по сланцеватости. Аркозовые песчаники, богатые зернами полевого шпата, переходят сначала в кварцевидные песчаники, а при высокой степени метаморфизма – в гнейсы, отличающиеся более равномерной зернистостью и повышенным содержанием кварца. Гнейсы и сланцы, образующиеся при метаморфизме осадочных пород (глин и песчаников), называются парагнейсами и парасланцами.

Граниты и другие крупнозернистые породы могут изменятся до сланцеватых метаморфических пород, которые называются гнейсами. Типичные гнейсы состоят из светлоокрашенных полос или линз полевого шпата и кварца, чередующихся со слоями или полосами темно-окрашенных биотита или роговой обманки. Сланцеватость в гнейсах обычно несовершенная и называется гнейсовидностью.

Известняки при перекристаллизации переходят в мраморы. Последние состоят из кальцита, имеют зернистокристаллическую структуру и обычно массивную, нередко расплывчатую полосчатую текстуру. Реже наблюдается сланцеватость. Характерна белая или светло-серая окраска.

Кремнистые породы – опоки, яшмы – преобразуются в мелкозернистые кварциты, отличающиеся весьма равномерной слабо различимой зернистостью. Если в результате метаморфизма кислых и средних пород (граниты, диориты) образуются гнейсы, слюдяные сланцы, они носят название ортогнейс, ортосланцы. Габбро и базальты преобразуются на низших стадии метаморфизма в зеленые сланцы, состоящие из хлорита, эпидота, актинолита и альбита. Далее они переходят в амфиболиты – массивные крепкие породы сланцеватой или волокнистой текстуры темно-серого до черного цвета; они состоят из роговой обманки и плагиоклаза. На высшей ступени метаморфизма амфиболиты переходят в гранатовые амфиболиты и эклогиты. Последние состоят из граната и пироксена. Образование эклогитов происходит при очень высоких давлениях, поэтому они характерны для глубоких зон метаморфизма.

Ультраосновные породы (дуниты, перидотиты) преобразуются в змеевики (серпентиниты) и тальковые сланцы; змеевики состоят из серпентина с примесью магнетита и хлорита, образующих микро чешуйчатую темно-зеленую массу с пестрыми пятнами.

Разновидностью регионального метаморфизма является ультраметаморфизм. Он проявляется в глубоких частях земной коры в складчатых областях и представляет собой высшую ступень метаморфизма. Для ультраметаморфизма характерно частичное или полное расплавление называется полигенезом, а частичное – анатексисом. Расплавы проникают во вмещающие породы. Происходит как бы инъекция расплавленного магматического материала (обычно гранитного состава) во вмещающие породы и образование смешанных пород, состоящих из материала исходной породы и расплава. Смешанные породы называются мигматитами.

С ультраметаморфизмом тесно связаны процессы гранитизации – превращение различных пород, преимущественно осадочных, в граниты.

Метаморфические породы, как правило, сохраняют форму залегания тех пород, из которых они образовались. Это часто помогает выяснить их генезис.

Структуры метаморфических пород сходны со с структурами глубинных магматических пород, но, в отличие от последних, у них нет ярко выраженного порядка выделения минералов, ибо образование кристаллических зерен идет в результате бластеза, т.е. процесса перекристаллизации в твердом состоянии.

Структуры метаморфических пород возникают в процессе перекристаллизации в твердом состоянии, или кристаллобластеза. Такие структуры называют кристаллобластами.

По форме минеральных зерен и их расположению различают структуры:

Гранобластовая, зерна относительно близки по размерам и имеют более или менее округлые формы.

Лепидобластовая или чешуйчатая, вызванная присутствием чешуйчатых минералов слюда хлорита, талька. Хлорито-биотитовый сланец.

Лепидогранобластовая, пластинки биотита в основной массе кварца и плагиоклаза. Гнейс.

Нематобластовая, представленная развитием шестоватых, призматических, стебельчатых минералов, в основном группы амфиболов.

Порфиробластовая, крупные зерна (гранат) – порфиробласты располагаются среди основной (амфибол) массы. Гранат-амфиболовый сланец.

Реликтовая, бластопсаммитовая, указывающая на первичную осадочную породу (песчаник с глинистым цементом). Серицитовый сланец с песчаниками кварца.

Текстуры метаморфических пород зависят от формы вновь образованных минералов.

В метаморфических породах особенно распространены листоватые, чешуйчатые и пластинчатые минералы, что связано с приспособлением их к условиям кристаллизации при сильном давлении. Это выражается прежде всего с развитии сланцеватости метаморфических пород.

Сланцеватая текстура характеризуется тем, что породы распадаются на тонкие плитки или пластинки. Она является следствием расположения минералов плоскими поверхностями параллельно друг другу.

Очковая (линзовая) – представленная более или менее округлыми или овальными агрегатами среди сланцеватой массы породы.

Пятнистая – при наличии в породе участков (пятен), отличающихся по цвету, составу, устойчивости к выветриванию.

Полосчатая – когда под влиянием стресса порода собрана в мелкие складки.

Катакластическая – отличается раздроблением и деформацией минералов.

Массивная (однородная) – подобна одноименной текстуре магматических пород; наблюдается у пород, образовавшихся при отсутствии ориентированного давления, или стресса. Характерна для роговиков, мраморов, кварцитов, некоторых амфиболитов.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Основные отличительные особенности метаморфических пород следующие:

• присутствие специфических минералов, свойственных только метаморфическим породам (кордиерит, андалузит, дистен,силлиманит, некоторые гранаты, пироксены ряда диопсид-геденбергит, волластонит, эпидот-циозит, некоторые амфиболы,серпентин, тальк, хлорит и др.);

• ярко выраженная, за отдельными исключениями, параллельная текстура (кристаллизационная сланцеватость, или гнейсовидностъ) и

• своеобразные — так называемые кристаллобластовые — структуры, возникающие при процессах перекристаллизации.

Метаморфизм происходит на различных глубинах в земной коре в интервале температур от 100 до 900° под давлением от 100 до 10 тыс. атм, которое создается весом вышележащих толщ горных пород. В процессах метаморфизма принимают участие водные растворы, содержащие углекислоту, щелочные металлы и другие летучие и хорошо растворимые минеральные вещества.

В областях регионального метаморфизма в полной мере проявляется роль как температуры, так и давления. В ореолах контактового метаморфизма особенно ярко выражена роль теплового воздействия интрузивных тел. В зонах дислокационного метаморфизма (динамометаморфизма), наоборот, подчеркнуто действие давления.

Повышение температуры и давления способствует образованию минералов, содержащих меньше воды, относительно более тугоплавких и плотных (тяжелых). Такой метаморфизм называется прогрессивным. Изменения в метаморфических толщах, имеющие обратное направление, менее широко распространены в природе. Они именуются регрессивным (ретроградным) метаморфизмом, или диафторезом.

Метаморфические преобразования охватывают целые толщи, сложенные комплексом разнообразных, например глинистых, песчаных и карбонатных пород. Характер минералов — новообразований в каждой из них, естественно, различен и связан с химическим составом исходной породы. Однако в каждом конкретном случае эти минералы соответствуют относительно узкому интервалу температуры и давлений, при которых совершался метаморфизм толщи, т.е. условиям определенной метаморфической фации.

Выделяют две серии фаций в зависимости от характера метаморфизма — регионального или контактового.

В настоящее время принята следующая система фаций регионального метаморфизма:

1. Цеолитовая фация. Отвечает минимальным значениям температуры (100-200°) и давления (1-4 тыс. атм). Характерны новообразования цеолитов, альбита, адуляра и др.

2. Зеленосланцевая фация (100-350°, 2,5-6 тыс. атм.). Устойчивы хлорит, эпидот, тремолит, актинолит, тальк, серицит, альбит,кальцит, иногда биотит, гранат. Типичные представители — филлиты, известковые и другие сланцы, зеленокаменные породы, серпентиниты и т.д.

3. Альмандин-амфиболитовая фация (300-700°, 3-8 тыс. атм.). Устойчивы роговая обманка, средний плагиоклаз, гранат, кордиерит,ставролит, дистен, биотит, флогопит, мусковит, диопсид, иногда эпидот и др. Типичные представители: амфиболиты,кристаллические сланцы, гнейсы и мигматиты.

4. Гранулитовая фация (более 600°, 3,5-10 тыс. атм.). Включает метаморфические породы, сложенные главным образом безводными высокотемпературными минералами. Характерны пертитовый калиевый полевой шпат, средний и основной плагиоклаз, гранат,силлиманит, кордиерит, форстерит, гиперстен, диопсид, кальцит, скаполит и др. Типичные представители: силлиманитовые гнейсы,чарнокиты, некоторые мигматиты, форстеритовые и другие мраморы (кальцифиры).

5. Эклогитовая фация. Представлена эклогитами — бесполевошпатовыми породами, состоящими главным образом из пироксена и граната (пироп-альмандина), встречающимися редко, в частности в виде обломков в алмазоносных кимберлитовых трубках. Условия образования эклогитов не ясны. Многие исследователи считают, что они выносятся с очень больших (подкоровых) глубин земли, т.е. образовались при весьма высоких давлениях (более 7 тыс. атм.), но имеются и иные мнения.

Фации контактового метаморфизма перечислены ниже в порядке возрастания температуры:

1. Фация альбит-эпидотовых роговиков (200-350°) объединяет слабо метаморфизованные породы внешних частей приконтактовых зон интрузивных тел. По минеральным ассоциациям сопоставима с зеленосланцевой фацией с добавлением (при метаморфизмеглинистых пород) андалузита или кордиерита.

2. Фация роговообманковых роговиков (350-600°) в значительной мере аналогична альмандин-амфиболитовой. Характерны слюды (биотит, мусковит, флогопит), роговая обманка, кордиерит, андалузит, гранат и др., в карбонатных породах — диопсид, гроссуляр, волластонит, кальцит, кварц. Отвечает породам внутренних и промежуточных частей экзоконтактовых зон интрузивных тел.

3. Фация пироксеновых роговиков (550-750°) объединяет породы самых внутренних частей приконтактовых зон. Частично сопоставима с гранулитовой; отличается присутствием некоторых высокотемпературных, но менее глубинных минералов: андалузита, периклаза MgO и др.

4. Санидинитовая фация. Не имеет аналогов среди фаций регионального метаморфизма. Характеризует участки непосредственного соприкосновения осадочных пород с базальтами или диабазами, где очень высокие температуры (более 700°) сочетались с низкими давлениями. Устойчивы санидин, редкие известковые силикаты (мелилит и т.п.) и др.

Дислокационный метаморфизм приводит к изменениям главным образом структурно-текстурных особенностей пород. Минеральный состав продуктов динамометаморфизма в значительной мере зависит от состава исходных пород, а также от условий глубинности, в которых происходила их деформация. Новообразованные минеральные ассоциации могут соответствовать различным фациям регионального метаморфизма, чаще всего — зеленосланцевой.

Характерной особенностью метасоматических горных пород (метасоматитов) является закономерное сокращение числа породообразующих минералов в процессе формирования породы; отсюда широкое распространение среди метасоматитов пород, состоящих либо преимущественно из одного минерала, либо из двух, реже трех минералов в отличие от обычно многоминеральных метаморфических и изверженных пород. Свойственные метасоматитам полнокристаллическая структура и неоднородная текстура (полосчатая, сетчатая, участковая и т.п.) — признак, отличающий многие из них от пород иного происхождения.

Систематика метасоматитов весьма сложна и еще не вполне разработана. Граница между собственно метаморфическими и метасоматическими породами проводится далеко не всегда легко и четко, и в отношении некоторых типов пород (серпентиниты,зеленокаменные породы, пропилиты и др.) вопрос об их принадлежности к той или другой группе решается в достаточной мере условно.

Наиболее обычным является деление метасоматитов на две подгруппы: контактово-метасоматические породы и продукты гидротермального изменения пород.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Филлит

Происхождение названия породы. Название от греческого Филлитус — листоватый.

Морфологические признаки. Структура тонко- и мелкозернистая, обычно скрыто чешуйчатая.

Текстура сланцеватая, листоватая, тонкослоистая. Характерна плойчатость, гофрировка: мелкие неправильные складочки и морщинки, наблюдаемые на поверхностях сланцеватости филлитов.

Главные образующие минералы: серицит, хлорит, кварц, часто карбонаты (кальцит, доломит), графит (углистые частицы), магнетит, гематит, пирит, иногда альбит, эпидот (циозит), турмалин. Многие из перечисленных минералов невооруженным глазом обычно неразличимы. Таким образом, филлиты представляют собой тонкозернистые кварцево-серицитовые, кварцево-хлоритовые, кварцево-серицито-хлорито-карбонатные метаморфические сланцы.

• Цвет светло-серый и серебристо-белый, желтоватый, розоватый (если в породе преобладает серицит), бледно-зеленый, зеленовато-серый (присутствие хлорита), темно-серый и черный (примесь углистых частиц и графита).

• Блеск на плоскостях сланцеватости шелковистый.

• Порода крепкая.

• Твердость средняя.

• Характерна плитчатая отдельность.

В некоторых сланцах, внешне похожих на филлиты (филлитовидные сланцы), присутствует наряду с хлоритом биотит, а светлая слюдаприближается по своему характеру к мусковиту. Окраска буроватого оттенка. Углистыми называют черные сланцы, богатые недифференцированным углистым веществом. При высоком содержании кальцита сланцы называются известковыми филлитами.

Порфироиды (метаморфизованные кислые эффузивы) обладают реликтовой порфировой структурой. Вкрапленники, сохранившиеся лишь частично и представленные калиевым полевым шпатом, кварцем, плагиоклазом (обычно в той или иной мере замещенным серицитом), ориентированы по сланцеватости породы.

Происхождение и распространение. Филлиты и близкие к ним сланцы слагают толщи многокилометровой мощности, занимающие площади, измеряемые многими тысячами квадратных километров. Образуются при региональном метаморфизме преимущественно песчано-глинистых осадочных пород, туфов, туффитов и туфогенных пород, отчасти также кислых излившихся пород в условиях, отвечающих фации зеленых сланцев. При дальнейшем метаморфизме переходят в гнейсы и кристаллические сланцы.

Филлиты широко распространены во всех горных районах, особенно в Вост. Сибири. Филлиты и порфироиды, образовавшиеся за счет эффузивов и туфов, известны на Урале, в Вост. Казахстане (Рудный Алтай).

Диагностические признаки. Важнейшее отличие филлитов от аргиллитов и глинистых сланцев — характерный шелковистый блеск на плоскостях сланцеватости.

Практическое значение. В толщах филлитов весьма распространены маломощные согласные, четковидные прожилки, линзы и гнездакварца (реже — секущие кварцевые жилы); отмечается захватывающая большие площади пиритизация филлитов (наличие в них рассеянной вкрапленности пирита). С этими явлениямисвязана золотоносность филлитов, являющаяся источником формирования богатых и крупных россыпей, из которых добываются значительные количества золота (бассейны рек Витима и Алдана).

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Зеленокаменная порода и зеленый сланец

Зеленый сланец

Происхождение названия породы. Названы по цвету.

Морфологические признаки. Структура тонкозернистая до среднезернистой, волокнистая, скрыточешуйчатая, иногда бластопорфировая (реликтовая порфировая).

Текстура зеленокаменной породы — массивная, однородная, иногда пятнистая, участковая; зеленого сланца — полосчатая, сланцеватая.

Главные минералы: альбит, кварц, хлорит, эпидот, актинолит, отчасти тальк, карбонаты (кальцит, доломит, анкерит, сидерит) и др. — в различных сочетаниях; второстепенные — магнетит, гранат и др. Ввиду незначительных размеров выделений минералы на глаз трудно различимы.

• Породы каменистые, крепкие.

• Твердость низкая или средняя.

• Цвет темно-зеленый, буровато-зеленый, серо-зеленый и т.п.

• Блеск шелковистый или матовый.

• Зеленым сланцам свойственна плитчатая и линзовидно-плитчатая отдельность.

Разновидность зеленокаменных пород — пропилит — массивная (не сланцеватая) порода, иногда с реликтовой порфировой структурой. От типичных зеленокаменных пород отличима с трудом — по присутствию адуляра и цеолитов в составе пропилита. Характерна рассеянная вкрапленность пирита.

Порфиритоид — разновидность зеленых сланцев. Сланцеватая порода с реликтовой порфировой структурой. В составе породы характерна существенная примесь кальцита. Минералы порфировых вкрапленников: плагиоклаз, частично или полностью замещенный агрегатом эпидота-цоизита, кальцита, серицита и других, иногда роговая обманка и пироксен, в разной степени замещенные хлоритом, актинолитом и эпидотом. Вкрапленники ориентированы параллельно сланцеватости.

Происхождение и распространение. Залегают в виде мощных слоистых толщ, развитых на обширных площадях. Зеленые сланцы часто перемежаются с зеленокаменными породами, порфиритоидами, порфироидами, филлитами, кварцево-карбонатными, углистыми и другими сланцами.

Представляют собой продукты средне- и низкотемпературного метаморфизма средних и основных изверженных (как глубинных, так и особенно излившихся) пород и туфов, в некоторых случаях — ультраосновных пород (хлоритовые и актинолитовые породы и сланцы, связанные с тальково-карбонатными породами и серпентинитами), а также нормально-осадочных глинистых, глинисто-кремнистых, глинисто-карбонатных и других пород.

Распространены почти во всех горных районах нашей страны; наиболее широко — на Дальнем Востоке (Камчатка, Охотское побережье), Сев. Кавказе, Ср. и Ю. Урале, в Сев. и Центр. Казахстане, на Рудном Алтае, в Средней Азии (Кураминский хр. и др.) и т.д. Часто совместно с филлитами.

Диагностические признаки. Зеленая окраска, невысокая твердость. Слабо или местами вскипают от HCl.

Практическое значение. К областям развития зеленокаменных пород тяготеют разнообразные рудные месторождения: жильные золото-серебряные, золоторудные и колчеданно-полиметаллические, медно- и серно-колчеданные, медные и медно-молибденовые, золото-баритовые, некоторые редкометальные и др. Практическое значение зеленых сланцев то же, что и филлитов.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Железистый кварцит

Происхождение названия породы. Назван по составу.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, мелкозернистая до афанитовой.

Текстура тонкополосчатая, слоистая; мощность пропластков кварцита, различающихся по содержанию минералов-окислов железа, от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Типичны сложные мелкие складки, переходящие в плойчатость.

Состоит из кварца и окислов железа (магнетита, мартита, гематита, гидрогематита). Последние находятся в породе в форме тончайшей вкрапленности, мелкокристаллических выделений и параллельно ориентированных тонких пластинок (железная слюдка). В отдельных прослойках, почти целиком сложенных этими минералами, содержание железа достигает 65-70%, тогда как в обычных железистых кварцитах оно составляет 20-40%.

Второстепенные минералы и примеси: амфиболы (преимущественно щелочные), хлорит, биотит, анкерит, сидерит, полевые шпаты и др.

Цвет породы темный, красновато-бурый.

По твердости и крепости она подобна кварциту (см. ниже).

Наиболее распространенные разновидности: амфибол-магнетитовые, магнетит-анкеритовые и полосчатые магнетит-гематитовые сяшмовыми прослоями (джеспилиты).

Происхождение и распространение. Залегает в виде слоев различной мощности в толщах древних метаморфических пород; ассоциирует с разнообразными слюдистыми, амфиболовыми, хлоритовыми и другими сланцами и гнейсами.

Железистые кварциты являются продуктом регионального метаморфизма первоначально вулканогенно-осадочных яшмоподобных пород, обогащенных гидроокислами железа, выносимого в процессе длительных подводных вулканических извержений и аккумулированного при участии ферробактерий.

Высокотемпературные гидротермальные преобразования этих пород привели к перераспределению железистых компонентов и обогащению ими отдельных элементов слоистой толщи. В зоне выветривания в результате окисления (мартитизация) магнетита образуются скопления богатых гематитовых руд.

Распространены на Украине (Криворожье), в Курской области (КМА), на Кольском п-ове (Оленегорское месторождение), на Дальнем Востоке (Хинган).

Диагностические признаки. Минеральный состав и темная красно-бурая окраска.

Практическое значение. Высококачественная железная руда.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Кварцит

Происхождение названия породы. Назван по составу.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, обычно мелкозернистая до афанитовой.

Текстура слоистая, иногда косослоистая.

Порода в основном состоит из кварца; возможные минералы-примеси: мелкочешуйчатый мусковит, биотит или хлорит, роговая обманка, гематит или магнетит, графит, мелкие кристаллы граната, иногда полевой шпат, редко — дистен или силлиманит и др. Присутствие этих минералов в заметном количестве определяет видовую характеристику кварцитов.

Цвет светло-серый и серый. Яркую темно-малиновую, красновато-коричневую, розоватую окраску придает примесь гематита илилимонита, тонкие пленки которых обволакивают зерна кварца (шокшинский кварцито-песчаник).

Порода очень крепкая: временное сопротивление сжатию 1000-1400 кг/см² и более.

Твердость высокая: на свежей поверхности слабую царапину может оставить кварц или еще более твердый минерал.

Излом раковистый или занозистый.

Кварциты, бедные минералами-примесями, высокоогнеупорны. Температура их плавления 1750-1760°С.

Наиболее распространены слюдистые, полевошпатовые, графитовые и роговообманковые разновидности кварцита.

Происхождение и распространение. Залегает в виде слоев различной, иногда значительной мощности, чередуясь скристаллическими сланцами и гнейсами преимущественно альмандин-амфиболитов ой фации.

Является продуктом регионального метаморфизма существенно кремнистых или песчанистых пород. Промежуточные ступени этого процесса зафиксированы в так называемых кварцито-песчаниках — породах, совмещающих в себе признаки и свойства кварцита ипесчаника.

При выветривании кварцита в первую очередь разрушаются минералы-примеси, а затем и основная масса породы, давая начало скоплениям высокосортных кварцевых песков.

Распространен в Карелии, Правобережной Украине, на Урале, в Вост. Сибири.

Диагностические признаки. От песчаника отличается более высокой твердостью, отсутствием структуры обломочных пород (различить песчинки и цемент невозможно) и характером излома. Порода раскалывается как одно целое, тогда как в песчаниках раскол происходит по границам зерен кварца.

Практическое значение. Свободные от примесей кварциты используются подобно кварцевым песчаникам для изготовления динаса и в качестве флюса в цветной металлургии; в химической промышленности они применяются как кислотоупорный материал, в строительстве — как материал для изготовления облицовочных плит, брусков, бутового камня, щебня.

Красный кварцито-песчаник Шокшинского месторождения (Карелия) ценится как высокосортный облицовочный и декоративный камень.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Метаморфизованный конгломерат

Происхождение названия породы. Название отражает происхождение породы; см. также конгломерат.

Морфологические признаки. Структура цемента грано- и лепидо-бластовая.

Текстура породы реликтовая конгломератовая, однородная или полосчатая, сланцеватая.

Состав галек может быть любым, состав цемента зависит от фации метаморфизма: мелкозернистый агрегат кварца, хлорита, серицита, углистого вещества (зеленосланцевая фация) или кварца, биотита, мусковита, полевых шпатов, роговой обманки и др. (альмандин-амфиболитовая фация).

Порода прочная, твердая или средней твердости (в зависимости от состава цемента).

Окраска разнообразна и неоднородна.

Характерна неправильно плитообразная отдельность с весьма неровной поверхностью глыб.

Происхождение и распространение. Первоначально грубообломочная осадочная горная порода — конгломерат, испытавшая метаморфизм. Встречается совместно с биотитовыми гнейсами и кварцитами.

При выветривании легче и раньше галек разрушается цемент метаморфизованного конгломерата; гальки освобождаются и обогащают чехол остаточных отложений, перекрывающих коренные породы.

Диагностические признаки. Отличительные признаки — текстура породы, минеральный состав и структура цемента.

Практическое значение. В некоторых районах к метаморфизованным конгломератам приурочены крупнейшие месторождения золота, урановых руд и руд цветных металлов. Золото обычно находится совместно с пиритом в виде отдельных частиц неправильной, овальной или лепешкообразной формы и скоплений таких частиц. Урановые минералы образуют округлые или овальные зерна (уранинит и др.), тонкие каемки и пленки, окружающие мелкие зерна кварца (урановая смолка), тонковкрапленные выделения. Они тесно ассоциируют с золотом и сульфидами: пиритом, галенитом, пентландитом, халькопиритом и др. Как золотое, так и урановое оруденение сконцентрировано в цементе конгломератов, который представлен грубозернистым серицит-хлорит-кварцевым агрегатом (пример — месторождение Витватерсранд в ЮАР).

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Мрамор и кристаллический известняк

Происхождение названия породы. Название от греческого Мармарос или лат. marmor.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, гранобластовая, иногда порфиробластовая. Размер тесно сросшихся минеральных зерен — от долей миллиметра (мелкозернистые) до 1 см, реже до 3-5 см (средне- и крупнозернистые мраморы).

Текстура однородная (массивная), полосчатая, брекчиевидная (см. брекчия) либо более сложная, пятнистая.

Порода состоит главным образом из кальцита и (или) доломита. Их количественные соотношения определяют видовую принадлежность мрамора (кальцитовый мрамор, доломитовый мрамор, разновидности смешанного состава).

Минералы-примеси: магнезит, кварц (до 25%), нередко графит (до 10%), битуминозные вещества, слюды, хлорит, тремолит, диопсид, роговая обманка, брусит Mg(OH)₂, волластонит, форстерит, гранат, пирит, гематит и др.

• Цвет белый (у чистого скульптурного мрамора), серый до темно-серого (примесь графита и битуминозных веществ), зеленоватый (мельчайшие включения хлорита или амфиболов), розоватый, красный, желтый и кремовый (включения гематита илимонита). Зеленый и особенно синий мраморы редки.

• Широко распространены породы, обладающие пёстрой, пятнистой окраской в связи с разнообразием структуры, изменчивым содержанием примесей и обилием жилок кальцита.

• Блеск стеклянный, искристый (у средне- и крупнозернистых мраморов) или матовый.

• Твердость средняя.

• Кальцитовый мрамор бурно растворяется в НСl (вскипает).

• Чистые мраморы — хорошие электроизоляторы.

Происхождение и распространение. Залегает в виде слоев, как правило деформированных в сложные складки.

Продукт регионального или контактового метаморфизма карбонатных осадочных пород (известняков, доломитовых известняков идоломитов). При выветривании изменяется подобно известняку.

Встречается совместно с амфиболитами, гнейсами и кристаллическими сланцами.

Месторождения белого мрамора известны на Урале (Коелгинское и Прохорово-Валандинское), серый мрамор добывается на Урале (Шелеинское месторождение) и в Грузии (Лопотское). Цветные мраморы распространены также на Урале (Нижнетагильское, Саткинское, Фоминское.месторождения), в Карелии (Белогорское), в Хакасии, на Дальнем Востоке (Бираканское), в Саянах, в Грузии (Шрошинское и Салиэтское), в Узбекистане (Газганское).

Диагностические признаки. Отличия от известняков: кристаллически-зернистое строение, отсутствие остатков фауны, ассоциация минералов-примесей, свойственных метаморфическим породам. Отличие кальцитовых мраморов от доломитовых — см. осадочные породы, доломит. Характерно вскипание под воздействием НСl.

Практическое значение. Один из лучших облицовочных и декоративных материалов, прекрасно полирующийся. Используется для изготовления плит, ступеней, памятников.

Из чистых разновидностей мрамора выпиливаются электроизоляционные доски и щитки.

Сырье для производства угольной кислоты и извести.

Редко встречающийся абсолютно белый или равномерно и бледно окрашенный желтоватый и розоватый мрамор ценится как скульптурный камень.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Амфиболит

Происхождение названия породы. Назван по составу: главными породообразующими минералами являются амфиболы.

Морфологические признаки. Структура полнокристаллическая, гранобластовая, размер зерен породообразующих минералов обычно 1-3 мм и менее.

Для параамфиболитов (см. ниже) характерна нематогранобластовая структура в связи с единообразной линейной ориентировкой удлиненных зерен роговой обманки.

Ортоамфиболитам (см. ниже) свойственна бластодиабазовая и бласто-амигдалоидная структура (видоизмененные диабазовая и миндалекаменная).

Текстура полосчатая и сланцеватая (параамфиболиты) либо массивная, мелкоучастковая и пятнистая (ортоамфиболиты).

Порода состоит из роговой обманки и в меньшей степени из плагиоклаза. Последний может отсутствовать; редко содержание его достигает 50% (плагиоамфиболит). Второстепенные минералы и примеси: кварц, кальцит (характерны для параамфиболитов), диопсид, гранат, биотит и др.

Цвет породы варьирует от черного до темно-серого с зеленоватым оттенком или темно-зеленого.

Порода прочная, твердая (нож оставляет слабую царапину).

Разновидности выделяются в связи с изменчивым количественным соотношением роговой обманки и плагиоклаза и развитием перечисленных выше минералов-примесей.

Происхождение и распространение. Параамфиболиты залегают в виде выдержанных по простиранию слоев, чередуясь скварцитами, кристаллическими известняками, метаморфизованными конгломератами и другими явно первоначально осадочными породами.

Ортоамфиболиты образуют массивы размером до нескольких десятков квадратных километров или пластовые залежи. Ортоамфиболиты — продукт метаморфизма габбро или основных лав в условиях альмандин-амфиболитовой фации.

Параамфиболиты — результат метаморфизма карбонатных (доломитовых) осадочных или различных вулканогенно-обломочных пород.

Изменения амфиболита сходны с изменениями основных изверженных пород типа габбро и состоят в замещении роговой обманки иплагиоклаза хлоритом и кальцитом, появлении более отчетливой зеленой окраски, исчезновении полнокристаллической структуры, понижении твердости породы. Измененный амфиболит слабо или местами вскипает под воздействием HCl.

Распространен в Карелии, на Урале, в Вост. Саяне, на правобережной Украине и других районах развития основных магматических пород, кристаллических сланцев и гнейсов.

Диагностические признаки. Определяется по минеральному составу и форме залегания.

Практическое значение. На Урале с ортоамфиболитами связаны богатые месторождения титана, представленные вкрапленностьюильменита и рутила.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Кристаллический сланец

Происхождение названия породы. Назван по структурно-текстурным особенностям.

Морфологические признаки. Структура полнокристаллическая, зернисто-чешуйчатая (гранолепидобластовая и лепидобластовая), нередко порфиробластовая.

Текстура параллельно-полосчатая либо однородная, но обязательно сланцеватая, часто плойчатая (гофрированная). Крупные порфиробластовые выделения минералов иногда огибаются чешуйками слюд.

Кристаллическим сланцам свойственно обилие слюд и кварца при отсутствии или крайне низком содержании полевого шпата. Порознь или в сочетаниях могут присутствовать андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, ставролит, гранат, роговая обманка,кальцит, графит и др.

Цвет в основном серый, варьирует в широких пределах в зависимости от соотношения светлых (кварца, мусковита, кальцита) и темноцветных (биотита, роговой обманки, графита и др.) минералов.

Блеск матовый, чаще сильный, слюдяной (стеклянный).

Твердость средняя (нож оставляет заметный след).

Характерна плитчатая или линзовидно-плитчатая отдельность.

По составу породообразующих и второстепенных минералов выделяют следующие разновидности:

• биотитовый,

• мусковитовый,

• двуслюдяной (мусковито-биотитовый),

• гранато-биотитовый (-двуслюдяной),

• андалузито-биотитовый (-двуслюдяной),

• ставролито-биотитовый,

• дистено-биотитовый (-двуслюдяной),

• силлиманито-биотитовый (нередко -двуслюдяной) и

• известковый сланцы.

Последний состоит в основном из уплощенных зерен кальцита и тонкочешуйчатого графита, небольшой примеси трудно диагностируемых кварца и амфибола при отсутствии слюд.

Происхождение и распространение. Залегают слоями, причем часто переслаиваются различные кристаллические сланцы и гнейсы.

Образуются при региональном метаморфизме высокой ступени, отвечающей альмандин-амфиболитовой и частично гранулитовой (силлиманитовые сланцы) фациям, иногда также вследствие контактового метаморфизма в ореолах крупных гранитных массивов, формировавшихся на значительны глубинах (фация роговообманковых роговиков). Изменения — см. гнейс.

Обширные поля кристаллических сланцев известны в Карелии, в Вост. Саяне (бассейн р. Бирюсы), в Мамско-Чуйском р-не Иркутской обл., на Украине и др. месторождения дистеновых сланцев — Кейвское на Кольском п-ове, силлиманитовых — в Бурятии (Кяхтинское и Китойское), гранатовых — на Урале и в Карелии.

Диагностические признаки. Определяется по минеральному составу. См. также гнейс.

Практическое значение. Сланцы, содержащие силлиманит и дистен, используются как высокоглиноземистое, а богатые рутиломпороды — как титановое сырье; графитовые и гранатсодержащие сланцы — источники соответственно графита и граната.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Гнейс

Происхождение названия породы. Название от славянск. «гнус» — гнилой. Саксонские рудокопы определяли словом «гнейс» выветрелую рыхлую породу, сопровождающую рудные тела.

Морфологические признаки. Структура полнокристаллическая, мелко-, средне- или грубозернистая (гранобластовая) или чешуйчато-зернистая (лепидогранобластовая).

Текстура сланцевая, параллельно-полосчатая.

Состоит из полевых шпатов (преимущественно плагиоклаза) и кварца, содержания которых варьируют в широких пределах. Второстепенные (5-20%) минералы гнейсов — биотит, роговая обманка, пироксен, гранат, дистен, силлиманит, графит и др. Они могут присутствовать раздельно или в сочетаниях и играют роль видового признака гнейса.

Породы твердые, приближающиеся по этому признаку к гранитам, но менее крепкие из-за тонко- или толстоплитчатой отдельности и сланцеватости.

Цвет обычно серый от светлого до темного или светло-розовый. Ржаво-бурый оттенок появляется при разложении темноцветных минералов и развитии гидроокислов железа.

По набору темноцветных минералов среди парагнейсов различают:

• биотитовые гнейсы,

• гранато-биотитовые,

• дистено-гранато-биотитовые,

• амфиболовые (роговообманковые) или

• амфиболо-биотитовые гнейсы и

• известково-силикатные кристаллические породы.

В последних главными минералами являются плагиоклаз, роговая обманка, диопсид, нередко скаполит и кальцит, обычно присутствуют также крупнокристаллический красный гранат и кварц.

В связи с различным содержанием породообразующих минералов среди гнейсов существуют разновидности, переходные:

• к кристаллическим сланцам (отсутствуют кварц или полевой шпат),

• к кристаллическим известнякам (преобладающий минерал — кальцит) и

• к кварцитам (существенно кварцевые породы с примесью граната и роговой обманки).

К переходным разновидностям относятся также бескварцевые диопсидо-скаполитовые и диопсидо-карбонатные породы.

Среди ортогнейсов выделяются гранито-гнейсы и очковые гнейсы.

Гранито-гнейс — порода массивной текстуры (неполосчатая или слабополосчатая). По составу наиболее близок к гранитоидам. При равномерном распределении минералов доля темноцветных минералов составляет обычно не более 10%. Наряду с плагиоклаззомзначительную роль играет микроклин, а набор темноцветных минералов чаще всего исчерпывается биотитом или роговой обманкой ипироксеном. Весьма редки гранат и силлиманит.

Очковый гнейс — разновидность гранито-гнейсов, в которой полевой шпат кроме мелких зерен в основной массе породы образует относительно крупные (1-2 см) порфиробласты линзовидной или овальной, реже кристаллографически правильной формы (очки), облекаемые мелкокристаллическим агрегатом минералов основной массы.

Происхождение и распространение. Парагнейсы залегают в виде слоев и характеризуются послойным изменением состава. В переслаивании, например, могут находиться биотитовые, гранато-биотитовые и дистено-гранато-биотитовые гнейсы. Характерна ассоциация парагнейсов с кристаллическими сланцами, мигматитами и другими глубоко метаморфизованными породами.

Ортогнейсы образуют линзы, прерывистые мощные пластообразные залежи и тела неправильной формы, пересекающие слои вмещающих парагнейсов или парасланцев. Тесно ассоциируют с типичными гранитами и обнаруживают непрерывные переходы к ним, выражающиеся в постепенном исчезновении параллельной ориентировки темноцветных минералов.

Образуются гнейсы в результате интенсивного регионального метаморфизма песчано-глинистых, глинистых и карбонатно-глинистых осадочных пород (парагнейсы) или кислых и средних магматических пород (ортогнейсы) в условиях температуры и давления, отвечающих альмандин-амфиболитовой и гранулитовой фациям метаморфизма. Образование гранито-гнейсов связано с процессами гранитизации.

Изменения гнейсов, а также и кристаллических сланцев под воздействием глубинных относительно более низкотемпературных послемагматических растворов и эманации (регрессивный метаморфизм, диафторез) выражаются в замещении пироксена, амфибола,граната — биотитом и хлоритом; биотита, дистена, силлиманита и др. — мусковитом.

Мусковитизация ведет к образованию разновидностей гнейсов, называемых двуслюдяными.

В условиях выветривания гнейсы, так же как и кристаллические сланцы, разрушаются аналогично гранитоидам.

Распространены, главным образом, в областях, где на поверхности обнажаются породы глубинных зон земной коры: на Кольском п-ове, в Карелии, Правобережной Украине, на обширных территориях Вост. Сибири, на Северо-Востоке России и др.

Диагностические признаки. От кристаллических сланцев отличается по минеральному составу: в гнейсах обязательно присутствиеполевого шпата и несколько меньшее, чем в сланцах, содержание слюд.

Практическое значение. Материал для изготовления тротуарных плит, бутового камня и щебня.

В некоторых случаях с гнейсами (биотитовыми, гранато-биотитовыми и др.) связаны месторождения графита, который встречается в виде мелкочешуйчатой вкрапленности; его содержание колеблется от 1 до 15%, в среднем порядка 6%.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Мигматит

Происхождение названия породы. Название от греческого Мигма — смесь.

Морфологические признаки. Структура полнокристаллическая, преимущественно мелко- и среднезернистая (гранобластовая), неравномернозернистая, неодинаковая в разных участках породы.

Текстура крайне разнообразна и изменчива. Мигматиты представляют собой своеобразное переплетение или послойное чередование фрагментов глубоко метаморфизованных горных пород (гнейсов, амфиболитов и др.) и кристаллической гранито- или аплитоподобной массы или неоднородную смесь минералов упомянутых метаморфических и магматических пород.

Главные минералы: полевые шпаты, кварц, биотит, роговая обманка, реже пироксены и др.

Породы твердые, прочные.

Окраска неоднородна, в серых тонах от светлых до темных.

Разновидности выделяются по текстурному признаку, т.е. в зависимости от формы и характера распределения фрагментов метаморфических пород и лейкократовой кварцево-полевошпатовой массы. Различают

• инъекционный гнейс,

• артерит (послойный мигматит),

• агматит (глыбовый мигматит),

• венит (жилковатый мигматит) и

• небулит (теневой мигматит).

Происхождение и распространение. Встречается в виде обширных полей и зон площадью во много сотен квадратных километров.

Области развития небулитов обычно бывают окружены агматитами или артеритами. Последние сменяются инъекционными гнейсами, а затем обычными гнейсами. Переходы постепенные.

Мигматиты — результат крайне интенсивного метаморфизма и гранитизации первично осадочных или магматических пород в глубинных зонах земной коры. Процесс мог сопровождаться дроблением исходных пород, проникновением магматического материала и разобщением обломков (вениты и агматиты); внедрением магмы в межслоевые трещины и частичным выплавлением кварцево-полевошпатового лейкократового компонента из исходных пород (артериты и инъекционные гнейсы); полным или почти полным расплавлением фрагментов первичных пород и зарождением очагов гранитной магмы (небулиты).

Изменения в зоне выветривания аналогичны таковым у гранитоидов.

Распространен в Карелии, на Енисейском кряже, в бассейне р. Анабар, в Алданском р-не и других р-нах Вост. Сибири.

Диагностические признаки. Определяется по текстурному признаку:

• обособление кварцево-полевошпатового материала в тонкие параллельные прожилки и линзы характеризует инъекционные гнейсы,

• концентрация того же материала в виде жил, параллельных сланцеватости кристаллического сланца, гнейса или амфиболитасвойственна артеритам,

• брекчиевидная текстура — агматитам;

• небулиты отличаются пятнистой или полосчатой текстурой и расплывчатыми контурами участков породы, обогащенных темноцветными минералами.

Практическое значение. Имеет ограниченное применение в качестве строительного камня.

Подотдел 1. ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

Чарнокит

Происхождение названия породы. Название по фамилии основателя гор. Калькутты — Чарнока.

Морфологические признаки. Структура гранобластовая, мелко-, средне- и крупнозернистая.

Текстура параллельная, полосчатая.

Состав: калиевый полевой шпат (обычно микроклин), пироксены, темноокрашенный плагиоклаз и голубоватый кварц.

• Цвет темный, голубовато-зеленый.

• Порода твердая, очень прочная.

• Характерна грубая параллельная отдельность.

Происхождение и распространение. Залегает в виде массивов и грубослоистых толщ, распространенных на громадных территориях.

Происхождение не выяснено. Предполагается, что чарнокиты могли образоваться при интенсивном метаморфизме и гранитизации осадочных пород типа мергелей или эффузивных пород типа диабазов в условиях гранулитовой фации. По-видимому, часть чарнокитов представляет собой, однако, глубинные интрузивные породы. В условиях выветривания разрушается аналогичногранитоидам.

Распространен на Алдане, в Байкальской горной области (особенно на хр. Хамар-Дабан), на Украине (в Приазовье), в Индии.

Диагностические признаки. Темная окраска, гнейсовидный облик породы. По составу: совместное нахождение пироксена и калиевого полевого шпата. По тесной ассоциации с анортозитами (лабрадоритами), а также с гнейсами и кристаллическими сланцамигранулитовой фации метаморфизма, содержащими силлиманит, кордиерит, пироксен и др.

Практическое значение. Имеет ограниченное применение в качестве строительного камня.

Подотдел 2. ПОРОДЫ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА

Тектоническая брекчия

Происхождение названия породы. Название — по происхождению. См. также Брекчия.

Морфологические признаки. Сцементированные угловатые обломки различных горных пород (брекчиевая текстура).Цементирующая масса может быть либо рыхлой и слабо связанной, состоящей из тонкораздробленного материала (глинка трения), либо плотной, представленной мономинеральным веществом (нередко кварцем, кальцитом, баритом и др.), отложившимся из гидротермальных растворов, которые проникли в свое время в зону дробления. Границы между обломками отчетливые.

Размеры обломков от нескольких сантиметров до метра и более.

Порода в обломках и цементе обычно деформирована, трещиновата.

Происхождение и распространение. Порода, формирующая региональные и локальные зоны дробления земной коры. Вещество цемента включает минералы гидротермального происхождения или целиком состоит из них.

Диагностические признаки. Определяется по характеру цемента. См. брекчия.

Практическое значение. См. Катаклазит.

Подотдел 2. ПОРОДЫ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА

Катаклазит

Происхождение названия породы. Название от греческого Катакладоз — разрушаю, раздробляю.

Морфологические признаки. Дробленая, но в то же время плотная, массивная порода с очень мелким, до микроскопического, размером обломков, имеющих угловатую форму (катакластическая структура).

Состав породы в основном соответствует составу исходных пород с некоторыми изменениями: по тончайшим трещинкам в темноцветных минералах (биотите, роговой обманке, пироксенах и др.) распространен хлорит, иногда замещающий их полностью; пополевым шпатам — тонкочешуйчатый серицит; кварц превращен в агрегат мельчайших зерен, неразличимых невооруженным глазом.

Происхождение и распространение. Слагает краевые зоны крупных разломов земной коры. Непрерывно переходит в тектонические брекчии или милониты и распространяется иногда на значительных пространствах.

Диагностические признаки. Определяется по структуре.

Практическое значение. Как и тектоническая брекчия, нередко содержит богатую и разнообразную рудную минерализацию.

Подотдел 2. ПОРОДЫ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА

Милонит

Происхождение названия породы. Название от греческого Милос — мельница.

Морфологические признаки. Крайне мелкозернистая тонкосланцеватая плотная порода, нередко обладающая линзовидной или линзовидно-очковой текстурой.

«Очки» размером от долей миллиметра до 1-2 см представлены большей частью полевым шпатом и ориентированы параллельно сланцеватости породы.

Окраска породы темная.

Происхождение и распространение. Образуется вследствие интенсивного сдавливания горных пород и перетирания их в процессе перемещения многокилометровых блоков горных пород вдоль разлома.

Наибольшим распространением пользуется в зонах пологих нарушений, по которым в результате тектонических движений происходит надвигание вышележащей толщи пород на нижележащую.

Обширные зоны развития милонитов находятся в Вост. Казахстане (верховья р. Иртыша — Иртышская зона смятия), на юге Енисейского кряжа, в верховьях р. Ангары (зона Ангарского надвига) и во многих других районах Северной Евразии.

Диагностические признаки. Определяется по текстурным особенностям породы.

Практическое значение. Не имеет.

Подотдел 3. ПОРОДЫ КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА

Нижеописываемые породы имеют ограниченное распространение; они развиты в пределах сравнительно узких зон, окружающих некоторые интрузивные тела, преимущественно сложенные гранитоидами.

Контактовый роговик

Происхождение названия породы. Название по характерному излому и внешнему облику, напоминающему роговое вещество.

Морфологические признаки. Структура тонкозернистая, скрытокристаллическая (размер зерен 0,01-0,03 мм), нередко порфиробластовая.

Текстура массивная, иногда со следами слоистости, либо пятнистая.

Основная ткань — агрегат неразличимых на глаз выделений биотита, кварца, альбита, магнетита, роговой обманки, силлиманита,эпидота, турмалина, углистого вещества и др.

Образованы минералами порфиробластов: биотит, андалузит, кордиерит, амфибол, гранат (альмандин), полевые шпаты и др.

Различают роговики биотитовые, андалузитовые, кордиеритовые и т.п.

Цвет темно-серый до черного, иногда с зеленоватым оттенком, либо белый, светло-серый, желтоватый. Распределение окраски равномерное, либо пятнистое и полосчатое.

Порода крепкая, вязкая (с трудом разбивается молотком), твердая или средней твердости.

Излом неровный, раковистый, занозистый (роговиковый).

Разновидность — известково-силикатный роговик, или скарноид, — порода обычно зеленоватого или желтоватого цвета и полосчатого (реликтового слоистого) сложения, исключительно вязкая, твердая.

Излом раковистый. Состоит из пироксенов (ряда диопсид — геденбергит), граната (ряда гроссуляр — андрадит), везувиана, волластонита, амфибола (ряда тремолит-актинолит), скаполита, плагиоклаза, эпидота-цоизита, сульфидов.

Происхождение и распространение. Развивается вокруг интрузивных тел, непосредственно примыкая к их контактам.

Образуется в процессе контактового метаморфизма песчаников, аргиллитов, вулканогенно-обломочных пород или (известково-силикатные роговики) мергелей и доломитов под воздействием тепла, источником которого являются интрузивные тела, формирующиеся на небольшой или умеренной глубине (до 2-3 км).

Ширина зон развития контактовых роговиков зависит от состава интрузивной породы, размеров тела, крутизны его контактов и других факторов и может колебаться от первых метров до нескольких километров. На больших глубинах ореолы контактового метаморфизма сливаются с полями регионального метаморфизма. Продукты обоих процессов в этих условиях неразличимы.

Роговики в силу своей мелкозернистости и большой плотности довольно устойчивы по отношению к гипергенным изменениям.

Диагностические признаки. Высокая прочность, роговиковый излом, характерные минералы порфиробластов; также нахождение в приконтактовых зонах около интрузивных тел.

Практическое значение. Не имеет. С известково-силикатными роговиками нередко связаны богатые свинцово-цинковые или медные руды.

Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА КОНТАКТОВО-МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Скарн

Происхождение названия породы. Название от шведск. skarn — породы, находящиеся в контактах гранитов с известняками и вмещающие магнетитовые руды.

По составу и условиям залегания различают два типа скарнов: обычные, или известковые, и магнезиальные.

Известковый скарн

Морфологические признаки. Структура полнокристаллическая, от крупно- и гигантозернистой до мелкозернистой, часто афанитовая.

Текстура массивная, однородная либо полосчатая.

Главные составные минералы — пироксены диопсид-геденбергитового ряда и гранаты гроссуляр-андрадитового ряда. Типичны также везувиан, родонит, волластонит, магнетит, иногда шеелит, молибденит, галенит, сфалерит, халькопирит, касситерит и др.

Цвет преимущественно темный, бурый, зеленовато-бурый, темно-зеленый до почти черного, реже буровато-розовый. Нередко окраска пёстрая, неоднородная.

Порода твердая, прочная, тяжелая.

Разновидности различают по главным породообразующим минералам: пироксеновый, гранатовый, пироксено-гранатовый, везувиановый скарн и т.п.

Происхождение и распространение. Образуют залежи, линзы, тела неправильной формы, зоны преимущественно в непосредственном контакте гранитов, гранодиоритов и близких к ним интрузивных пород с карбонатными осадочными.

Скарн — продукт реакционного взаимодействия контактирующих между собой карбонатных и алюмосиликатных пород при участии высокотемпературных послемагматических растворов в условиях прогрева пород внедрившейся гранитной магмой в зоне контакта.

Скарнообразование непосредственно следует за кристаллизацией гранитов.

Продуктами гидротермального изменения минералов скарнов являются эпидот, актинолит, тремолит, хлорит, кальцит, кварц, некоторые сульфиды.

Известны на Урале, в горных хребтах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, в Забайкалье, Приморье и др.

Диагностические признаки. От известково-силикатных роговиков отличаются по условиям и форме залегания, также отсутствием слоистости. Скарны обычно сложены одним-двумя главными минералами, скарноиды — многоминеральны. Как правило, скарны — довольно крупнозернистые породы, скарноиды — чаще тонкозернисты. Отличие от магнезиальных скарнов — по минеральному составу.

Практическое значение. Известковые скарны нередко сопровождаются рудами железа, вольфрама, молибдена, свинца и цинка, меди, бора, отчасти олова, бериллия и др.

Крупнейшие вольфрамовые (шеелитовые) и железорудные (магнетитовые) месторождения (г. Магнитная и др.) принадлежат к скарновому типу.

Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА КОНТАКТОВО-МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Магнезиальный скарн

Морфологические признаки. Структура и текстура — те же, что у известкового скарна.

Главные минералы — форстерит, диопсид, флогопит, апатит, роговая обманка, магнетит, иногда турмалин; в более железистых породах вместо форстерита и флогопита — оливин и биотит.

По физическим свойствам подобен известковому скарну.

Цвет темно-зеленый, буровато-зеленый и т.п.

Происхождение и распространение. Образует зоны, залежи, линзы в контактах гранитоидов или пегматитов с ультраосновными породами либо с доломитами и доломитовыми известняками.

Возник в результате взаимодействия гранитной магмы с доломитами на стадии гранитизации, преимущественно на значительных глубинах.

Образование сходных по составу магнезиальных пород в контактах ультраосновных пород и в комплексах ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов связано с воздействием углекислых термальных растворов на интрузивные породы, богатые магнием.

При гидротермальном изменении замещается серпентином, хлоритом, карбонатом, тальком и др.

Районы распространения: Алдан, Прибайкалье, Кольский п-ов; также совместно с известковыми скарнами и карбонатитами.

Диагностические признаки. Отличается от известкового скарна по минеральному составу.

Практическое значение. С магнезиальными скарнами связаны крупные месторождения флогопита (Слюдянка в Южном Прибайкалье, Эмельджак и др. на Алдане) и магнетита.

В комплексах ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов известны аналогичные образования: Ковдор (Кольский п-ов) — крупнейшее месторождение магнетита, флогопита, вермикулита и отчасти апатита, Тулинское месторождение флогопита на севере Красноярского края и др.

Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА ГИДРОТЕРМАЛЬНО ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД

Вторичный кварцит

Происхождение названия породы. Определение «вторичный» подчеркивает генетическое отличие от метаморфических кварцитов.

Морфологические признаки. Структура мелко- или среднезернистая, иногда остаточная (реликтовая) порфировая.

Текстура массивная или участковая, часто пористая, ноздреватая.

Состав — преобладает кварц; присутствуют также серицит или мусковит, каолинит, диаспор, корунд, андалузит, топаз, пирофиллит, алунит; часто вкрапленность пирита, халькопирита и др.

• Цвет белый, желтоватый или розоватый, буроватый до ржаво-бурого (за счет лимонита).

• Твердость высокая.

• Излом роговиковый.

Разновидности: вторичные кварциты с высокоглиноземистыми минералами и вторичные кварциты с сульфидной вкрапленностью.

Происхождение и распространение. Образует линзы, залежи, тела неправильной формы нередко площадью до нескольких квадратных километров, приуроченные к верхним частям и контактам мелких интрузивных тел гранитных пород.

Является продуктом гидротермальной переработки (выщелачивания и окварцевания) кислых изверженных пород интрузивного и вулканического происхождения (гранитов, гранит-порфиров, кварцевых порфиров) и отчасти аркозовых песчаников и туфов, залегающих в кровле магматических тел.

В результате последующего метаморфизма порода претерпевает рассланцевание, переходя в породы типа серицитовых кварцитов или кварцево-серицитовых сланцев.

При выветривании устойчив, но сульфиды окисляются до лимонита, и порода на поверхности буреет.

Встречается на Сев. Кавказе, в Закавказье, на Урале, в Казахстане, во многих районах Ср. Азии и др.

Диагностические признаки. Для вторичных кварцитов с высокоглиноземистыми минералами характерны участковые текстуры и неравномерное распределение компонентов (кварца и минералов глинозема); встречаются участки, почти не содержащие кварца.

Типичные минералы: андалузит, диаспор, корунд, серицит, мусковит, топаз, алунит, пирофиллит и др.

Для вторичных кварцитов с сульфидной вкрапленностью характерны преобладание кварца, реликтовая порфировая структура, вкрапленность и прожилки пирита и сульфидов меди с типичными сине-зелеными продуктами изменения.

Отличительные признаки всех вторичных кварцитов — богатство кварцем, пористые структуры, пустоты и каверны выщелачивания и залегание вблизи контактов малых интрузивных тел гранитов и гранит-порфиров с кислыми лавами и туфами либо с аркозовымипесчаниками и т.п.

Практическое значение. Со вторичными кварцитами ассоциируют крупные месторождения меди (типа медно-порфировых руд), серного колчедана, алунита и других видов высокоглиноземистого сырья.

Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА ГИДРОТЕРМАЛЬНО ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД

Грейзен

Происхождение названия породы. Название от старинного немецкого наименования породы, содержащей оловянный камень.

Морфологические признаки. Структура крупно-, средне-, мелко- или тонкозернистая. В последнем случае отдельные минеральные компоненты различаются на глаз с трудом.

Текстура обычно неоднородная, полосчатая, реже массивная.

Состоит из кварца, мусковита или литиевых слюд (от циннвальдита до лепидолита), часто также топаза, турмалина и флюорита; нередко присутствуют скопления ценных рудных минералов: касситерита, вольфрамита, молибденита, берилла, колумбит-танталита, микролита и др.; обычные примеси в грейзенах — пирит, арсенопирит, сфалерит, магнетит, гематит, иногда висмутин и др.

• Цвет белый до серого, более темный при наличии скоплений касситерита, вольфрамита или сульфидов, а также темной слюды ("цвиттеры" — см.ниже).

• Блеск стеклянный, перламутровый иногда с шелковистым отливом либо матовый.

• Твердость от средней (грейзены, богатые слюдами и флюоритом) до высокой (кварц-топазовые).

• Удельный вес изменчив до очень высокого у грейзенов со значительным содержанием топаза.

Разновидности грейзенов называют по главным минералам:

• кварц-мусковитовые,

• кварц-циннвальдитовые,

• кварц-топазовые,

• кварц-топаз-лепидолитовые и т.д.

Цвиттером называется разновидность грейзена, богатая топазом и темной слюдой.

Происхождение и распространение. Формы залегания: оторочки возле высокотемпературных кварцевых и полевошпато-кварцевых жил с касситеритом, вольфрамитом, молибденитом, бериллом и т.п. Встречаются также площадные грейзены в участках концентрации многочисленных кварцевых жил и прожилков (штокверках) в верхних и приконтактовых зонах гранитных массивов и в примыкающих к ним несчано-глинистых породах.

Грейзены — продукты метасоматического изменения кислых изверженных пород (гранитов и др.), а также сходных с ними по составу алюмосиликатных осадочных и метаморфических пород (различных сланцев и песчаников) высокотемпературными нослемагматическими растворами.

В случаях воздействия аналогичных растворов на измененные ультраосновные существенно магнезиальные породы (серпентиниты, тальково-хлоритовые сланцы и т.п.) образуются зоны так называемых слюдитов — пород, сложенных преимущественно флогопитом. Такие зоны могут содержать изумруд.

При развитии процессов грейзенизации по известнякам появляются специфические мусковит-флюоритовые, практически бескварцевые породы, иногда содержащие бериллиевые минералы и одновременно являющиеся рудой на плавиковый шпат.

При процессах выветривания слюдистые грейзены подвергаются каолинизации.

Грейзены встречаются во многих районах Северной Евразии (Забайкалье, Восточная Сибирь, Казахстан и др.), но всюду имеют узколокальное развитие.

Диагностические признаки. Определяются по особенностям минерального состава, т.е. отсутствию или низкому содержаниюполевого шпата, богатству кварцем, мусковитом или лепидолитом и (или) топазом, флюоритом, турмалином, а также по условиям залегания.

Практическое значение. Грейзенизация сопровождает образование месторождений вольфрама, бериллия, молибдена (грейзены смусковитом, отчасти топазом и большим количеством флюорита), олова, тантала (грейзены с литиевыми слюдами и топазом). Поэтому грейзены являются одним из ведущих поисковых признаков на редкометальные месторождения.

Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА ГИДРОТЕРМАЛЬНО ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД

Березит

Происхождение названия породы.Назван по Березовскому золоторудному месторождению на Урале.

Морфологические признаки. Структурамелкозернистая.Текстурамассивная, однородная.

Состоитизкварцаи серицита с примесью анкерита илидоломита, а также с рассеянной вкрапленностьюпирита. Иногда присутствуютполевые шпаты— альбит илиортоклаз.

• Цветбелый, светло-серый, желтоватый.

• Порода твердая, прочная.

• Изломнеровный.

Происхождение и распространение. Слагает приконтактовые зоны (зальбанды) кварцевых жил в среднетемпературных жильных гидротермальных месторождениях золота, свинца, цинка, меди и др.

Образуется при изменении пород гранитного состава (в частности, жильных гранитов и гранит-порфиров) вблизи гидротермальных кварцевых жил.

При выветривании происходит разложение сульфидов и карбонатов; порода приобретает бурую окраску.

Встречается на Урале (район Березовского месторождения близ Екатеринбурга), на Кавказе (Садон), в Вост. Забайкалье (Кличка), в Средней Азии (Карамазор) и т.д.

Диагностические признаки. Светлая окраска; присутствие бурого карбоната и пирита (отличие от грейзенов). Ассоциация с породами гранитного состава и кварцевыми жилами.

Практическое значение. Указывает на близость рудных кварцевых жил; важный поисковый признак на золото, полиметаллы и т.п. Нередко сами березиты являются золотоносными.

Отдел IV. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Подотдел 4. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

ГРУППА ГИДРОТЕРМАЛЬНО ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД

Лиственит

Происхождение названия породы.Назван по обычным зеленым тонам окраски.

Морфологические признаки.Структураравномерно-,мелкозернистая. Текстура массивная или пятнистая.

Состоит из кварца, магнезита или брейнерита (Mg, Fe)C03, хромсодержащего мусковита, фуксита, хлорита, пирита или гематита.

• Цвет вследствие присутствия фуксита зеленый, серовато- или желтовато-зеленый.

• Блеск сильный, алмазный.

• Излом неровный.

• Твердость средняя.

Происхождение и распространение. Встречается в околожильных зонах, сопровождающих золоторудные кварцевые жилы в серпентинитах; часто ассоциирует с тальково-карбонатными породами.

Образуется в результате воздействия углекислых растворов на серпентииты, в процессе формирования гидротермальных кварцевыхжил.

При изменении буреет вследствие разложения брейнерита и пирита.

Районы распространения: Урал (Березовское месторождение близ Екатеринбурга, район Миасса), Сев. Кавказ, Алтай, Бурятия и другие провинции развития ультраосновных пород.

Диагностические признаки. Яблочно-зеленая окраска; сильный блеск. Очень характерно присутствие фуксита. Ассоциация скварцевыми жилами в серпентинитах.

Практическое значение. Часто сопровождает среднетемпературные золоторудные кварцевые жилы в серпентинитах и некоторые ртутные месторождения.

Разности, отличающиеся красивой окраской, используются как поделочный камень.