Питання для контролю.

• Назвіть загальні властивості магматичних порід.

• Дайте характеристику магматичних порід.

• Наведіть приклади сфери використання магматичних порід.

Лабораторна робота №4 Характеристика основних метаморфічних гірських порід, їх господарське значення. Опис і визначення метаморфічних гірських порід.

Мета роботи: дослідити фізичні властивості по навчальних колекціях гірських порід і описати, користуючись посібниками найрозповсюдженіші на Україні породи.

Література:

5. Толстой М.П. Геология с основами минералогии.- М.,1991 – с. 85-141

6. Кузин М.Ф. Егоров Н.И. Полевой определитель минералов. – М.,”Недра”,1983 – с.20-235

7. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горнах пород и окаменілостей – М., „Недра”, 1979 – с.53-162

8. Тихоненко Д.Г., Дегтярьов В.В., Щуковський М.А., Язикова А.Г., Величко Л.Л., Тарара В.С. Геологія з основами мінералогії. – К., «Вища освіта», 2003

Обладнання :

3. колекція мінералів

4. колекція фотографій

Метаморфічні гірські породи є вторинними гірськими поро­дами, які утворюються в зоні метаморфізму з осадових і магматич­них порід під дією на них високого тиску, температури, гарячих розчинів і газів, які виділяються з магми.

Залежно від чинників, що зумовлюють метаморфізм, розрізня­ють такі види останнього:

• динамометаморфізм — причиною є тиск при гороутворенні;

• пірометаморфізм (термічний) — причиною змін є висока температура;

• піродинамометаморфізм — причиною змін є високі тем­пература і тиск;

• гідротермальний — відбувається за участю гарячих водних розчинів;

• пневматолітовий — відбувається під дією гарячих газів та пари.

За місцем виявлення виділяють такі види метаморфізму:

• регіональний — відбувається на великих територіях у разі опускання частіше осадових порід у глибокі надра земної кори і впливу на них високих температур і тиску;

• контактний (навколожильний) — спостерігається в місці контакту прониклої магми з гірською породою.

При метаморфізмі різко змінюється структура, текстура, а часто і мінеральний склад порід.

Мінеральний склад. Хімічний та мінеральний склад метамор­фічних порід різноманітний. Вони складаються з мінералів, які стійкі в умовах високих тиску і температури. До них належать мі­нерали як магматичного (кварц, слюди, плагіоклази, авгіт, рогова обманка, магнетит та ін.), осадового походження (кальцит, доломіт), так і суто метаморфічні (тальк, хлорит, деякі слюди, графіт, гранат).

Структура. Метаморфічні породи мають повнокристалічну структуру: кристалобластичну, катакластичну, реліктову. Така структура утворюється внаслідок перекристалізації порід у твердо­му стані, а не в процесі застигання розплавів, як у магматичних по­родах. Під дією високого тиску на породи всі кристали сплющуються й орієнтуються в одному напрямку, перпендикулярному до дії тиску (кристалобластична структура), або деформуються і подрібнюються (катакластична структура). Для реліктових структур характерні рештки первинної структури, яку порода мала до метаморфізму.

За розміром зерен мінералів розрізняють такі структури мета­морфічних порід:

• великокристалічну — діаметр зерен d > 1 мм;

• середньокристалічну — d = 0,25...1 мм;

• дрібнокристалічну — d < 0,25 мм.

Текстура. Характерні для метаморфічних порід текстури наве­дено в табл. 2.

Таблиця 2. Класифікація метаморфічних порід

Текстура	Вихідні породи	Метаморфічні породи	Мінеральний склад
Смугаста Сланцюва­та Масивна (зерниста)	Осадові Магматичні (гра­ніт, сієніт) Глинисті Хлоритові Талькові Слюдисті Вапняк Доломіт (рідше) Пісковики квар­цові	Парагнейс Ортогнейс Сланці Мармур Кварцит	Польові шпати, кварц, слюда Рогова обманка Тальк, слюда, рогова обманка, хлорит, кварц Кальцит, доломіт Кварц із домішками

• сланцювата — мінерали видовженої форми, розташовані па­ралельно (сланці);

• смугаста — у породі чергуються смуги різних за складом і ко­льором мінералів різної товщини (гнейси);

• волокниста — мінерали переплітаються між собою;

• плойчата (хвиляста) — порода зібрана в складки;

• очкова — в породі виділяються великі, ова­льної форми зерна світ­лих мінералів на загаль­ному темному фоні дріб­нозернистої маси; харак­терна для гнейсів і деяких сланців (рис. 6);

• масивна — зерна мі­нералів розміщені без певного орієнтування (мар­мури, кварцити).

Рис. 6. Текстура метаморфічних гірських порід (за І. О. Єлисеевим):

а — сланцювата площинно-паралельна; б— слан­цювата хвиляста; в — лінзоподібна, або очкова

Форми залягання. Метаморфічні гірські породи, як правило, залягають вище інтрузивних магматичних порід. Форми залягання метаморфічних порід найчастіше повторюють форми залягання тих порід, з яких вони утворилися. Отже, метаморфічні породи трапля­ються у формі шарів, штоків, жил, лінз тощо.

Найпоширенішими породами є гнейси, сланці, мармури, квар­цити.

Гнейси (від нім. Gneis — гнилий) — найбільш поширена полі-мінеральна метаморфічна порода.

Породоутворювальні мінерали: польо­ві шпати, кварц, слюди, рогова обманка або авгіт. За мінеральним складом гней­си подібні до гранітів, гранодіоритів, але різняться тим, що мінерали в них розта­шовані не безладно, як у магматичних породах, а орієнтовані перпендикулярно до напрямку тиску й утворюють харак­терну гнейсову текстуру. У породі чергу­ються шари темних (наприклад, біотит) і світлих (польові шпати, кварц) мінералів.

Структура повнокристалічна (зерниста).

Текстура смугаста, сланцювата або очкова.

Колір рожевий, сірий до темного.

Гнейси, які утворюються внаслідок метаморфізму інтрузивних магматичних порід (гранітів, гранодіоритів, сієнітів) називають ортогнейсами, а внаслідок метаморфізму осадових порід (піско­виків, аркозових пісків) — парагнейсами. Ортогнейси мають тон­шу смугастість, ніж парагнейси.

Гнейси часто трапляються в районах поширення гранітів. По­роди з перехідними ознаками від гранітів до гнейсів називають гранітогнейсами.

Гнейси складають основи стародавніх платформ і щитів. Вони трапляються в Україні, Карелії, Східному Сибіру, на Кавказі. Застосовують їх як будівельний матеріал, шляховий камінь. Сланці — група метаморфічних порід кристалічної структури і сланцюватої або смугастої текстури. Вони легко розколюються в го­ризонтальному напрямку.

За мінеральним складом розрізняють різновиди сланців: глини­сті, хлоритові, талькові, слюдяні, філітові та ін.

Глинисті сланці — початкова стадія метаморфізації глинистих порід.

Мінеральний склад: гідрослюди, кварц (пилуваті часточки) з до­мішками глинистих мінералів.

Структура неповнокристалічна на відміну від інших метамор­фічних порід.

Текстура сланцювата.

Колір зелений, сірий, бурий, чорний, червонуватий.

Блиск матовий (як у глини). Злам землистий (як у глини). Не розмокає у воді (на відміну від глини). При диханні на зразок породи відчувається запах глини. Застосовують як матеріал для покрівель.

Хлоритові сланці — мономінеральна порода

Утворюються внаслідок метаморфізації основних магматичних порід.

Мінеральний склад: хлорит з домішками кварцу, тальку, слюди, польових шпатів, магнезиту та ін.

Структура кристалічна лускувата.

Текстура сланцювата.

Колір зелений.

Порода жирна на дотик. Легко дряпається ножем. Може мати магнітність.

Різновид хлоритових сланців — епідотовий сланець, що містить фосфор, магній, кальцій, мікроелементи.

Поклади в Україні є в Овруцькому р-ні Житомирської області.

Можна використовувати як мінеральне добриво.

Талькові сланці — мономінеральні породи. Утворюються в процесі метаморфізму ультраоснбвних магматич­них порід.

Мінеральний склад: тальк із домішками кварцу, слюд, хлориту, польових шпатів та ін.

Структура кристалічна.

Текстура сланцювата.

Колір світло-зелений з відтінками.

Дуже м'які. Твердість 1 - 1,5 (цряпаються нігтем).

Жирні на дотик.

Застосовують як мастильні засоби, для виготовлення вогнетри­вкої цегли.

Слюдяні сланці — утворюються в процесі метаморфізму глини, глинистих сланців, філітів.

Мінеральний склад: слюди, дрібні зерна кварцу.

За видом слюд розрізняють біотитові, мусковітові, двослюдисті сланці.

Структура повнокристалічна.

Текстура сланцювата, тонкошарувата.

Колір сірий, зеленкувато-сірий, чорний.

Застосовують для виробництва тепло- та електроізоляційних плит.

Філітові сланці (філіти) — полімінеральна порода, що є почат­ковою стадією метаморфізму глинистих сланців, глин і суглинків.

Породоутворювальні мінерали: слюда і кварц (дуже дрібні крис­тали).

Акцесорні мінерали: альбіт, хлорит (надає породі зеленого відті­нку). Порода збагачена на органічні речовини, які надають їй тем­ного кольору.

Структура кристалічна прихованолускувата.

Текстура тонкосланцювата.

Колір від світло-сірого до чорного, зеленого зі сріблястим відтін­ком.

Застосовують як матеріал для спорудження покрівель.

Поклади сланців є у Східному Сибіру, Середній Азії, на Кольському півострові, Кавказі.

Мармур — мономінеральна метаморфічна порода. Утворюється внаслідок перекристалізації вапнякових осадових порід (вапняків, доломітів) в умовах високих тиску і температури.

Породоутворювальний мінерал: кальцит.

Акцесорні мінерали: доломіт, кварц, польові шпати, авгіт, рогова обманка.

Структура повнокристалічна рівномірнозерниста.

Текстура масивна.

Колір білий, за наявності домішок сірий, блакитний, жовтий, рожевий, чорний. Домішки оксидів заліза надають породі червоних відтінків, а вуглецеві речовини — чорних.

«Кипить» у разі додавання НС1. Дряпається нігтем. Добре полі­рується.

Застосовують як облицювальний матеріал, для виготовлення скульптур, пам'ятників, в електротехніці (розподільні щити).

Поклади є на Уралі, в Карелії, Закавказзі, в Криму.

Кварцити — мономінеральні метаморфічні породи.

Утворюються в процесі перекристалізації кварцових пісків і піс­ковиків за високих тиску і температури.

Породоутворювальні мінерали: зерна кварцу зцементовані силі­катною кислотою.

Акцесорні мінерали: залізовмісні.

Структура повнокристалічна дрібнозерниста.

Текстура масивна.

Колір білий, сірий, бурий, малиновий (залежить від домішок за­лізистих мінералів).

Тверді (твердість 7), не дряпаються ножем. Важко піддаються об­робці.

Порода щільна.

Злам блискучий.

Вогнетривкі, температура плавлення 1750 - 1760 °С.

Кварцити з високим вмістом магнетиту і гематиту називають за­лізистими (родовища в Кривому Розі), вони слугують залізною ру­дою.

Застосовують кварцити для виробництва жорен, брусків, точи­льних каменів, вогнетривкої цегли. У кольоровій металургії засто­совують як флюс, у хімічній промисловості — як кислотостійкий ма­теріал, у будівництві — для виготовлення облицювальної плитки, щебеню.

Поклади малинових і рожевих кварцитів є в Україні у Житомир­ській області.

Із родовищами метаморфічних порід пов'язані поклади таких ко­рисних копалин, як залізо, мідь, графіт, слюда, азбест, корунди. Коли метаморфічні породи потрапляють на поверхню земної кори, вони вивітрюються, набувають пухкості і беруть участь у ґрунтотворенні.