mineralogia

1. Минералы пегматитов Пегматиты – как правило кислые интрузивные преимущественно жильные горные породы. Для них характерно: Крупные размеры слагающих минералов Разнообразный минеральный состав Наличие большого кол-ва метасоматических минералов СВОЙСТВА: Кислотность – SiO2 Химич. состав – калиевые полевые шпаты (кислые плагиоклазы), кварц, слюды, а также берилл и турмалин Цвет – розовый, белый, светло-серый, красноватый, желтоватый. Структура – крупнозернистая, полнокристаллическая Генезис – магматич., интрузивный, гипабиссальный 4. Группа полевых шпатов Полевые шпаты – группа породообразующих минералов из класса силикатов. Полевые шпаты являются наиболее распространёнными в земной коре. Классификация по химич. составу: Натрие-кальцевые полевые шпаты (плагиоклазы). Их существование обычно объясняют проявлением гетеровалентного изоморфизма. Примерами таких минералов могут быть: альбит, лабрадор, андезит, олигоклаз и др. Кали-натриевые полевые шпаты. Образуются магматическим путём, в гидротермальных условиях, при процессах метаморфизма и др. явлениях. Ортоклаз - K[Al Si3 O8] Кали-бариевые полевые шпаты Цельзиан - Ba[Al Si3 O8] Полевые шпаты широко используются в керамической промышленности. 8. Минералы гидротермальные Гидротермальный процесс выражается в образовании жил и в метасоматическом изменении пород, в которые проникают по трещинам горячие растворы и выделяемые из растворов пары. ОБРАЗОВАНИЕ ПРОИСХОДИТ: путём кристаллизации и в связи с пресыщением растворов, которое может быть обусловлено понижением температуры, изменением парциального давления, потерей растворами отд. компонентов, изменением состава раствора под влиянием боковых пород и другими причинами путём осаждения геля из растворов коллоидного характера и последующей перекристаллизации геля при метасоматическом изменении вмещающих пород и ранее образовавшихся минералов ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ НА: Минералы высокотемпературных жил (кварц, турмалин, берилл…) Минералы среднетемпературных жил (золото, галенит, пирротин…) Минералы низкотемпературных жил (киноварь, халцедон, флюорит…) 9.Цепочные силикаты и алюмосиликаты. Это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Силикаты и алюмосиликаты по строению их кристаллической решетки на следующие подклассы: Цепочечные Каркасные Поясные (ленточные) Листовые Островные ЦЕПОЧЕЧНЫЕ: Цепочечные силикаты. Простейшие и наиболее распространённые из них представлены непрерывными цепочками кремнекислородных тетраэдров, соединённых вершинами, типа [SiO3]^2- или сдвоенными цепочками-лентами типа [Si4O11]^6. К ним принадлежат группы пироксенов, амфиболов. Цвет минералов обычно определяется содержанием в них железа и меняется от белого-зеленого до зелено-черного. Блеск у них стеклянный, но у амфиболов значительно сильнее. Спайность у тех и у других по призме, но у пироксенов под углом около 90, у амфиболов около 120. 12.Каркасные силикаты и алюмосиликаты. Это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Силикаты и алюмосиликаты по строению их кристаллической решетки на следующие подклассы: Цепочечные Каркасные Поясные (ленточные) Листовые Островные КАРКАСНЫЕ: Каркасные силикаты характеризуются трёхмерным бесконечным каркасом кремнекислородных тетраэдров типа [SiO4]^4-, соединённых всеми четырьмя вершинами друг с другом так, что каждый атом кислорода одновременно принадлежит только двум таким тетраэдрам; общая формула [AlmSin-mO2n]^m-. К ним относятся минералы группы полевых шпатов Na[AISi3O8] — K[AISi3O8] — Ca[Al2Si2O8]. Почти все минералы имеют твёрдость порядка 4.5-6, а плотность их невелика 2.1-2.6. Характер связей и состав обуславливают стеклянный блеск и прозрачность или полупрозрачность минералов. В них бывает хорошо проявлена спайность. Блеск на плоскостях спайности стеклянный. Тип связи преимущественно ионный. Характерен для них изоморфизм, полиморфизм. Экзогенный и эндогенный генезис. 16.Островные силикаты. Это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Силикаты и алюмосиликаты по строению их кристаллической решетки на следующие подклассы: Цепочечные Каркасные Поясные (ленточные) Листовые Островные ОСТРОВНЫЕ СИЛИКАТЫ: К островным силикатам относятся силикаты с изолированными тетраэдрами [Si04]^» — ортосиликаты, связанные посредством расположенных между ними октаэдрических катионов, или с изолированными парами тетраэдров [Si2O7]^6- Встречается обычно в виде зернистых агрегатов или отдельных зерен, вкрапленных в породы. Сингония ромбическая. Большая сила кристаллизации. Компактность структуры и наличие в минералах небольших, но высокозарядных катионов проявляются в высокой плотности и твёрдости (от 6 до 8) этих минералов. Это минералы преимущественно высоких температур и давлений, т.е. минералы больших глубин. Главными типами месторождений являются магматич. и метаморфич. горные породы и некоторые метасоматиты. 20.Минералы остаточных пород. Минералы, являющиеся вторичными, образованными за счет разрушения пер3вичных. При поверхностных экзогенных условиях, например: Коалиниты (полевые шпаты), иллит (слюды),хлорит( слюды),смешанно-слойные,лимонит (за счет железосодержащих минералов) ,натронит 23.Кристаллизация изоморфных смесей Магматического расплава. При высоких температурах в результате расширения кристаллической решётки пределы допускаемых замещений становятся менее жесткими, и возможности образования твердых растворов возрастают, т.е.поля составов расширяются. Рассмотрим, что произойдет в результате охлаждения минерала, состав которого, устойчивый при высоких температурах, становится неустойчивым при понижении температуры. В зависимости от минерального состава и скорости охлаждения кристалла могут развиваться сл.процессы: 1.Беспорядочный твердый раствор. 2.Частично упорядоченное состояние. 3.Полностью упорядоченная структура. 4.Распад твердого раствора с обр-ем двух минералов разного состава и с различными элементарными ячейками. Если охлаждение происходит резко, т.е.если кристалл подвергается закалке, то его высокотемпературная структура оказывается замороженной. При менее резком охлаждении атомы успевают перегруппироваться, принимая частично или полностью упорядоченное пространственное расположение. В конечном счете структура может разрушиться с обр-ем двух веществ, им-их различный состав, но близкую структуру. Этот последний процесс наз-ся распад твердого раствора(экссолюция). Описанное явление присуще многим минеральным системам, в число которых входят полевые шпаты, пироксены, амфиболы, а также различные оксидные и сульфидные минералы. Для процессов распада твердых растворов хар-но, что новообразованные минеральные обособления состоят из ориентированных сросшихся кристаллических пластинок. Преобладающий минерал наз-ся минералом- хозяином, а пластинки второго относятся к продуктам распада. 28.Импактный метаморфизм. Метаморфизм - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюидов. С ростом температуры происходят метаморфические реакции с разложением водосодержащих фаз (хлориты, слюды, амфиболы). С ростом давления происходят реакции с уменьшением объема фаз. При температурах более 600 С начинается частичное плавление некоторых пород, образуются расплавы, которые уходят на верхние горизонты, оставляя тугоплавкий остаток. ВИДЫ МЕТАМОРФИЗМА: Региональный Локальный (контактовый, дислокационный и импактный) Динамометаморфизм Метаморфизм ударный - изменения в горных породах и минералах, обусловленные прохождением мощной ударной (метеоритной) волны. Единственным известным природным процессом, при котором может проявиться ударный метаморфизм, является падение крупных метеоритов. Ударный метаморфизм характеризуется мгновенностью проявления, высоким пиковым давлением и остаточной температурой (свыше 1500^оС), кинетическими реакциями преобразования вещества. При ударном метаморфизме возникают высокобарические фазы ряда соединений (коэсит, стишовит, алмаз, рингвудит), происходит дробление минералов, разрушение их кристаллических решеток (появление диаплектовых минералов и стекол), плавление минералов и горных пород. Ударный метаморфизм в земных и лунных горных породах является критерием метеоритного удара; он воспроизводится при подземных взрывах больших энергий и экспериментально в лабораторных условиях. 30.Понятие о магматическом расплаве. Происхождение гранитной и базальтовой магмы. Лава - силикатный расплав, извергающийся на земную поверхность при извержении, при застывании образуются эффузивные г.п. Лава отличается от магмы отсутствием флюидов. РАЗЛИЧАЮТ: Базальтовую лаву Кислую лаву Магма – расплавленная силикатная масса глубинных зон Земли; расплав соединений большого числа химических элементов, в котором преобладают кислород, кремний, алюминий, железо, магний, кальций, натрий и калий. Обычно магма содержит летучие компоненты: воду, оксиды углерода, сероводород, водород, фтор, хлор. При внедрении магмы в земную кору или при излиянии ее на поверхность литосферы образуются магматические горные породы. Все известные магматические породы образуются за счёт двух родоначальных МАГМ: основной (базальтовой), богатой Mg, Fe и Ca с содержанием SiO2 от 40 до 55 % кислой (гранитной), богатой щелочными металлами, содержащей от 65 до 78% SiO2 . В начале 70-х годов в рез-те эксп. работ было сделано предположение, что гранитная М. обр-ся в земной коре и верхней мантии, а основная М., вероятно, в области астеносферы вследствие выделения относительно легкоплавкого материала. М. базальтового состава отличается пониженной вязкостью, и образуемые ею лавовые потоки очень подвижны, глубина залегания - 50-200 км, t - 1200-1500, достигает поверхности – всегда, преобладают – базальты. М. кислого состава обычно более вязкая, особенно после потери летучих, глубина залегания - 20-30 км,t – 550-800, достигает поверхности - очень редко, преобладают – граниты.Гораздо менее подвижна. В большей степени, чем базальтовая магма насыщена газами. Ее образование связано с плавлением пород.В магме содержатся почти все химические элементы, главные из них: Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti. 32.Термобарические обстановки кристаллизации магмы. Кристаллизация эвтектических смесей. Начало кристаллизации магмы связано с перемещением расплава в более высоких зонах контактов, сопровождающимся понижением температуры и давления. 1.Если давление снижается медленно => медленное выделение из расплава летучих компонентов => обрзование крупнокристаллических структур. 2.При быстром понижении давления и температуры – мелкозернистые. 3.Если охлаждение происходит неравномерно => неравномернокристаллические структуры. 4. На скорость кристаллизации влияет и химический состав магмы - быстрее протекает кристаллизация полиминеральных расплавов. ТИПЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ: принцип эвтектики с образованием изоморфной смеси Принцип эвтектики - смесь нескольких компонентов, которые при понижении температуры начинают выделяться из расплава. При достижении опред. количественных соотношений. Начинается совместная кристаллизация 2 и более компонентов. Изоморфные смеси представляют собой непрер. ряд твердых растворов, сост.из находящихся в различных количественных соотношениях крайних членов этого ряда (альбит-анортитовый). Этот процесс происходит при медленном охлаждении. При быстром понижении температуры равновесие м/д изменяющ. жидкостью и выделившейся твердой фазой не успевает установиться. 35.Последовательность кристаллизации минералов и парагенетические ассоциации Минералов магматических пород. В процессе кристаллизации магмы происходит перераспределение различных компонентов. Если образующиеся кристаллы удаляются из мамгатического очага, состав магмы будет постепенно меняться, и из нее будут кристаллизоваться различные горные породы. Порядок кристаллизации согласно Боэну: Оливин -> Ромбический Пироксен -> Моноклинный Пироксен -> Амфиболы -> Биотит -> Калиевые Полевые Шпаты -> Мусковит -> Кварц Анортит -> Основные Плагиоклазы -> Средние плагиоклазы -> Кислые плагиоклазы -> Калиевые Полевые Шпаты -> Мусковит -> Кварц Каждые вышестоящий минерал при реакции с расплавом образует минерал, стоящий по схеме ниже. Если обособление минералов происходит в начальные фазы кристаллизации, образуются основные породы, с последними фазами связаны кислые породы. Парагенезис - совместное образование минералов. Высокотемпературные парагенетические ассоциации: вмещающие кварц: касетерит, арсенопирит Реакционный принцип Боуэна. Согласно этому принципу, кристаллизация магмы осущуществляется 2 ветвям: фемической (железномагнезиальной) и сиалической. Начинается она с наиболее тугоплавких минералов в каждой из ветвей. Медленное понижение темп. расплава сопровождается взаимодействием м/д жидкой и твердой фазами и образованием нов.мин., расположенных на следующих ступенях схемы. Конечный продукт кристалл. по каждой из ветвей опред. исходным составом магмы. В случае кислой магмы обе ветви в конечн.стадию кристалл. объединяются, при этом выделяются кал.п.ш. и кварц. В пределах фемической ветви происх. кристал. по схеме реакционных превращений; ряд плагиоклазов явл. изоморфным, а м/д ветвями возможна кристаллизация .по принципу эвтектики. Минеральные ассоциации, закономерно образующиеся в ходе единого процесса, ограниченного в пространстве и во времени и протекающего в определенных физико-химических условиях, называются парагенетическими ассоциациями. 38.Магматические формации пассивных окраин, их отражение а геофизич. полях. Магматические формации - ассоциации магматических пород, образовавшиеся в пределах крупных структурных элементов литосферы на определенном этапе её геодинамического развития. Формации континентальных окраин: Активные Пассивные. Активные формации: Толеитовые базальты. Толеитовые базальты образуют обширные плато мощностью от 50 до 200 м. Базальты однородны, практически отсутствуют пирокласты, нет резко выраженных вулканич-х построек. В составе базальтов присутствуют оливин и пироксен, реже плагиоклаз. Центральные части потоков плотные и массивные, практически полностью раскристаллизованы. глиноземистые базальты. Образование глиноземистых базальтов происходило из гетерогенных источников внутриплитного типа в условиях заложения зоны рифтогенеза в пределах поднятия. андезитовая. Андезиты образуют покровы и потоки, их появление на земн.пов-ти связано с излиянием центрального типа. Андезиты часто образуют купола и обелиски. щелочные базальты. Щелочные базальты образуют покровы и щитовые вулканы, заполняют депрессии. Мощность покровов от 100 до 700 м. Базальты обычно порфировые. Основная масса сложена микролитами полевых шпатов, пироксена, оливина, рудных минералов и стекла. Пассивные формации: толеитовые базальты. Плотные породы дают гравитационные аномалии. Магнитит в основных породах дает интрузивные аномалии. (с повышением плотности увеличивается ск-ть волн; ск-ть осн >гранитн) 39.Генезис магматических расплавов Основного и кислого расплава. Принципы плавлений: В настоящее время причиной первичного процесса явл. ударный процесс. В катархее удары падали метеорит => образ. тихого океана. Радиоактивный разрыв. Земля содержала огромное кол-во радиоактивных элементов, они распарились=> происходил разогрев, но был ли этот разогрев настолько мощным, чтобы расплав. большую часть земли. Наличие флюидных потоков. Из недр в оболочку поступают флюиды (повышение температуры). конвекция вязкая (мантия конвектируется). Горячие магмы прогревают вещ-во, идет подток тепла, они поступают к поверхности земли Когда идёт горообразование, то богатые водой породы погружаются и идёт плавление. В основе классификации магматических горных пород лежит их химический состав. Учитывается, прежде всего, содержание оксида кремния, по которому магматические породы условно делят на четыре группы кислотности. Породообразующими минералами магматических пород являются минералы класса силикатов: кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы, пироксены, которые в сумме составляют около 93% всех входящих в магматические породы минералов, затем оливин, фельдшпатоиды, некоторые другие силикаты и около 1% минералов других классов. В более основных породах должны преобладать цветные (темноцветные), менее богатые кремнеземом железисто-магнезиальные (мафические, или фемические) минералы, а в кислых - преимущественно светлые. Такое соотношение цветных и светлых минералов обусловливает, светлую окраску кислых пород, более темную основных и черную ультраосновных. С этим же связано увеличение плотности пород от кислых (2,58) к ультраосновным (до 3,4). Кислые породы подразделены на две подгруппы. К первой относятся породы, в которых преобладают калиевые полевые шпаты, ко второй - породы преимущественно с плагиоклазами. 45.Магматические породы среднего и щелочного состава. Средние магматические породы состоят из 52-65% SiO2. Основные породообразующие минералы: средний плагиоклаз(70%) и рог.об.(30%), могут присутствовать биотит и ромбические пироксены, альбит СТРУКТУРЫ: глубинные, среднезернистая, гипидиоморфная, порфировая, порфировидная, ксенофморфная. ТЕКСТУРЫ: массивная, полосчатая, однородная. ФООМЫ ЗАЛЕГАНИЯ: Залегают в виде небольших штоков, даек, лакколитов, лаполитов. Щелочные горные породы, магматические горные породы, относительно богатые щелочными металлами — натрием и калием. Для минерального состава Щелочные горные породы характерны нефелин и др. фельдшпатиды (содалит, канкринит, лейцит), а также щелочные пироксены и амфиболы (эгирин, арфведсонит и др.). По содержанию кремнезёма Щелочные горные породы подразделяют на 3 гл. группы: ультраосновную — ийолиты, мельтейгиты, уртиты (40—45% SiO2), габброидную — тералиты, эссекситы (45—50%), и сиенитовую — щелочные и нефелиновые сиениты, (св. 50% SiO2) 47.Ультраметаморфизм, анатексис, палингенез. Ультраметаморфизм(высшая стенпень мет-ма) – сложные преобразования гор.пор., кот.проих.под влиянием щелоч.метасоматоза(замещение одних минералов другими), это процессы мигматизации и гранитизации(вызывают дифференциацию, перекристаллизацию, а также расплавление г. п. с их магматизацией и гранитизацией. Происходит в самой нижней части земной коры).. При значит.погр.породы повышение темп.может привести к их расплавлению. Вначале выд.легкоплавкие компоненты. Анатексис(выплавление гранитных магм из пород другого состава) (полное расплавление в-ва з. к.)(обр.кисл.магмы), перераспл.происх.на месте и носит локальный хар-р. Палингенез(плавление пород близких по составу) – частичное расплавл.пород, имеет регион.хар-р, захватывает большие объёмы пород. При процессе частичного расплавления обр. мигматиты(неодн.по сост.породы, в кот.различают субстрат(гнейсы разл.мин.сост., метаморф.магм.пор.)и прожилки(кварцево-полевошпаты), текстура полосчатая). Если расплав внед.р в гнейсы, то мигматиты – инъекционные. Если калево-пол.шпат. прожилков в ассоциации с кварцем замещает минералы гнейса, то мигматиты метасоматические. Гранитизация – образование гранитов за счет г.п. разл.состава причем все преобр.проходят в твердой среде при наличии водных растворов, но без перехода в расплав.(пироксены замещ.сначала амфиболами, затем биотитами, плагиоклазы практически исчезают и вместо них развив.метасомат.микроклин).Офиолиты - комплекс ультраосновных и основных интрузивных (дуниты, перидотиты, пироксениты, различные габбро, тоналиты), эффузивных (преимущественно базальты и их туфы) и осадочных (глубоководные осадки океанического типа) горных пород, встречающихся совместно. О.— обычный компонент линейных складчатых областей земного шара. Они широко распространены в геосинклинальных системах, формируя внутри них протрузии (холодные интрузии, перемещенные в перекрывающие их отложения в результате тектонических движений) или покровы тектонические, надвинутые на миогеосинклинальные или платформенные осадки, подстилаемые континентальной корой. Изучение О. важно для выявления месторождений руд, генетически связанных с породами офиолитового комплекса (хрома, никеля, платины, золота, ртути и др.), а также для изучения истории развития земной коры.(кур.маг.ан.). Офиолиты создают положительные аномалии.

2. Полиморфизм. Примеры Полиморфизм – кристаллизация вещества с образованием различных кристаллических форм в разных сингониях, при различных температурах и давлениях. Полиморфизм объясняется тем, что одни и те же атомы вещества могут образовывать различные устойчивые кристаллические решётки, соответствующие минимумам на поверхности энергии Гиббса. ПРИМЕРЫ: SiO2 – кремнезём Кристаболит (при t=1470) ---> Триболит (при t=870) ---> Кварц (при t=573) ---> Халцедон ---> опал 5(21). Основные законы геометрической кристаллографии 1) Закон плоскогранности При росте кристаллов в идеальных условиях рёбра формируются в виде прямых линий, а грани – в виде плоских поверхностей. 2) Закон постоянства углов В кристаллах одного и того же вещества форма и число граней может изменяться, НО углы между этими гранями всегда будут постоянными. 3) Закон простых и целых чисел Двойные отношения отрезков, отсекаемых двумя гранями на трёх взаимно пересекающихся рёбрах кристалла есть отношение простых и целых чисел. Элементы симметрии - это вспомогательные геометрические образы (плоскости, прямые линии, точки), с помощью которых обнаруживается симметрия фигур. 7. Основные свойства кристаллических веществ. Пространственная решётка, её параметры. Сингонии. ОСНОВНЫЕ СВ-ВА: Однородность (Однородным должно считаться тело, в котором на конечных расстояниях от любой его точки найдутся другие, эквивалентные ей не только в физическом отношении, но и геометрическом) Анизотропность (это способность кристалла проявлять различные свойства в разных направлениях) Самоограняемость (при определенных условиях принимать естественную многогранную форму) Наличие кристаллической решётки Особые плавление и кристаллизация В кристаллах грани образованы плоскими сетками с наибольшей ретикулярной плотностью материальных частиц. Материальные частицы, расположенные максимально близко друг к другу – элементарные ячейки. Рёбра кристалла – ряды с наибольшей ретикулярной плотностью. В каждом кристалле существуют некие центры тяжести, образующие правильно выстроенную систему точек, которая называется ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕШЁТКОЙ. В каждой пространственной решётке можно выделить некий повторяющийся элемент – ЭЛЕМЕНТАРНУЮ ЯЧЕЙКУ. Простая Гранецентрированная Объемно-центрированная Сингония – совокупность кристаллов с близкими параметрами элементарных ячеек. ВИДЫ СИНГОНИЙ: Кубическая Средняя (гексагональная, тетрагональная, тригональная) Низшая (ромбическая, моноклинная, триклинная) 11(15).Типы плотнейших упаковок кристаллических решёток минералов. Плотнейшая гексагональная упаковка – двуслойная плотнейшая упаковка (каждый последующий чётный слой повторяет предыдущий чётный, также и с нечётными). Формула: …|AB|AB|... Плотнейшая кубическая упаковка – каждый третий слой повторяется. Называется так, потому что положение шаров в упаковке совпадает с размещением узлов в кубической гранецентрированной ячейке. – трёхслойная плотнейшая упаковка. Формула: …|ABC|ABC|... Все остальные плотнейшие упаковки – многослойные (название складывается их трёх букв: A,B,C, причём никакая не повторяется два раза) 13.Поясные силикаты и алюмосиликаты. Это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Силикаты и алюмосиликаты по строению их кристаллической решетки на следующие подклассы: Цепочечные Каркасные Поясные (ленточные) Листовые Островные ПОЯСНЫЕ (ЛЕНТОЧНЫЕ): Ленточной структурой обладают минералы группы амфиболов. Минералам группы амфиболов свойственны длинностолбчатые, игольчатые или волокнистые шестигранные кристаллы, спайность у них совершенная в 2ух направлениях и ее плоскости располагаются под углом 124º (56º) друг к другу. Физ. св-ва: Стеклянный блеск, Твёрдость 5,5-6,5 ,Плотность 2,9-3,5. Во всех температурных условиях обр. разные минералы. Эндогенный генезис. Примеры: роговая обманка, глаукофан… 17.формы нахождения минералов в природе. В зависимости от условий образования и свойств самого минерала возникают агрегаты различного внешнего вида и строения. Можно различать агрегаты мономинеральные, состоящие из одного минерала (мрамор), и полиминеральные, состоящие из 2-х и более минералов (гранит). По величине зёрен различают плотные, мелко-, средне-, крупно- и гигантозернистые. По форме зёрен таблитчато-зернистые (лабрадорит), чешуйчатые (гематит, тальк), игольчатые (актинолит), волокнистые (хризотил-асбест) и др. По расположению слагающих агрегаты индивидов в пространстве относительно друг друга. Агрегаты – естественные скопления минералов. Наиболее часто встречаются: 1) Зернистые – сросшиеся зёрна минералов (апатит, пирит) 2) Плотные – нельзя различить контуры отдельных зёрен даже в лупу (халцедон) 3) Игольчатые, призматические – кристаллы имеют удлинённую форму (актинолит, антимонит, роговая обманка) 4) Радиально-лучистые – кристаллы расположены лучами, расходящимися из одного или из нескольких центров по радиусам. (гидроборацит, пирофиллит). 5) Листоватые, пластинчатые – кончиком перочинного ножа отделяются пластинки (слюды) 6) Чешуйчатые – состоят из чешуек, легко отделяемых кончиком перочинного ножа (слюды) 7) Друзы – сростки или скопления хорошо оформленных кристаллов, прикреплённых к общему основанию (горный хрусталь, кальцит, полевой шпат) 8) Конкреции – образования округлой формы радиально-лучистого строения, которое не всегда наблюдается. Такие формы образуются в осадочных породах, особенно песках. Конкреции характерны для марказита и фосфорита. 9) Секреции – минеральные образования, выполняющие пустоты в горных породах. Наиболее часто встречаются секреции агата, жеоды бурого железняка. 10) Оолиты – округлые образования, напоминающие конкреции малых размеров (обычно не более 5 мм). (бурый железняк оолитового строения, пиролюзит оолитового строения). 11) Дендриты – древовидные ветвистые агрегаты минералов (серебро, гидроокислы марганца) 12) Натёчные формы (лимонит) 13) Налёты и примазки (малахит, азурит) 14) Землистые массы – скопления тончайших зёрен-пылинок, которые не видимы невооружённым глазом (каолинит) 22.Минералы осадочных пород. Осадочными горными породами наз-ся породы, существующие в термодинамических условиях, хар-ых для поверхностной части земной коры и образующиеся в рез-те переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трех процессов одновременно. Осадочные породы, в зависимости от условий их образования, делят на три основные группы: пластические или обломочные (состоят из обломков исходных пород или минералов) органогенные (образовались из остатков организмов, населявших моря) хемогенные (образовались вследствие химических процессов или при испарении) Среди минералов осадочных пород чаще всего встречаются кварц, кальцит и глинистые минералы, так как 99% всех осадочных скальных пород представлены песчаниками, известняками или сланцами. Песчаники и сланцы обычно определяют по размерам частиц путем наружного осмотра. Наличие кальцита в данной породе можно установить по степени "вскипания" образца, обработанного раствором соляной кислоты. К следующим по важности представителям минералов осадочных пород относятся окислы железа, полевой шпат и некоторые карбонаты. 24.Магматические породы океанических областей. Магматическая формация – совокупность магм-х пород, образовавшихся в пределах крупных литосферных элементов на определенных этапах их тектонической эволюции. Магматические формации делятся на: океанских областей, континентальных областей, окраинных областей (активных, пассивных), щелочной эффузивный магматизм океанских островов. Океанические магм.формации: 1. (богатые SiO2) Толеитовые базальты. образуют обширные плато мощ-ю от 50 до 200 м. Базальты однородны, практически отсутствуют пирокласты, нет резко выраженных вулканических построек. В составе базальтов присутствуют оливин и пироксен, реже – плагиоклаз. Центральные части потоков плотные и массивные, практически полностью раскристаллизованы. Толеитовые базальты выстилают дно океана. Возраст базальтов увеличивается по мере приближения к континентам. Источник толеитовых базальтов – океанский рифт. 2. щелочные базальты. образуют покровы и щитовые вулканы, заполняют депрессии. Мощ-ть покровов от 100 до 700 м. Базальты обычно порфировые. Основная масса сложена микролитами полевых шпатов, пироксена, оливина, рудных минералов и стекла. 3.Долеритовые параллельные дайки 4. Формация габбро 5.Парадотитовая (мантия). Отражение в гравимагнитных полях. Формации базальтов, габбро и долеритов создают положительные гравитационные и магнитные аномалии, т.е. породы обладают высокими скоростями распространения сейсмических волн. 27.Распространённость магматических Пород различного состава. Распространенность различных типов м.г.п. связана с геологической историей. На контактах: 1. среди интрузивных пород преобладают гранитные; 2. среди эф.- базальты и андезиты; 3. отношение гранитов к габбро >10%; щелочные изв. породы распрост. незначительно. На древних щитах (докембр.) преобладают глубинные интр. разности (граниты). На Украине, в р-не Байкала, глуб. породы сост. 90-95% магм. обр-й. в молодых областях- вулканогенные разности. На Урале- породы габброидно-передотитовой формации. В океанах: основные- базальты, излив-ся в виде подводных лав в зонах срединноокеан. хребтов. Рифты явл. зонами растяж.ок.коры вдоль них происходит интен.изл.магмы и непрер.раздвиг. о.базальтовой к. При подвигании тяжёлых баз.пород под континенты, они метаморфизуются, частично распл. (исчез.легкие компоненты) => обр.магмы андезитового состава => на дне океана - излияние базальтов; в островных дугах - андезитов и более кислых магм. Дифференциация магмы: 1.Кристализационная д-я.Самый тугоплавкий кристалл-ся первым-оливин. 2.Ликвационная. Отделение одного расплава от др. при пониж. температуры(рудного от силикатного).Первым кр-ся силикатн. расплав. Рудн. расплав при понижении температуры или кр-ся и остается на месте, или если были подвижки, жидкий расплав будет выжат и даст жильный тип залежей. 3.Флюидальная. Вода накапливается в верхней части магм-го бассейна (80%) и увлекает с собой молекулы летучих компонентов(Cl , F, CO2). 29.Эффузивные метаморфические породы, Классификация, состав, строение, Особенности образования. Эффузивные горные породы — магматические горные породы, образовавшиеся на земной поверхности или вблизи нее в результате застывания лавы, излившейся по вулканическим каналам или трещинам в земной коре. ПО СТЕПЕНИ ВТОРИЧНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ: кайнотипные (молодые) палеотипные (древние) ПО СОДЕРЖАНИЮ КРЕМНИЯ: Кислые (SiO2 65-75%) Средние (SiO2 62-65%) Основные (SiO2 52-40%) Ультраосновные (SiO2 40% <) МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ: Породообразующие (полевые шпаты, кварц, пироксены, слюды, оливин) акцессорные (гранат, рутил, циркон) эпимагматические (хлорит, магнезит) Эффузивный магматизм сопровождается излиянием лавы на земную поверхность. Однако нередко извержения вулканов носят взрывной характер, при котором магма не изливается, а взрывается и на земную поверхность выпадают тонкораздробленные кристаллы и застывшие капельки стекла — расплава. Подобные извержения называются эксплозивными. Излившаяся на поверхность магма образует различные эффузивные тела, среди которых выделяются: лавовый покров, лавовый поток, некк (жерловина), вулканический (экструзивный) купол (пик, игла) и диатрема (трубка взрыва), вулканический конус, стратовулкан, щитовидный вулкан. По типу извержений выделяют трещинные, или линейные, и центральные извержения, что также находит отражение в форме тел. По выражению в рельефе формы залегания эффузивных пород могут быть как положительными (покровы, потоки, жерловины, вулканические купола, диатремы, вулканические конусы, стратовулканы, щитовидные вулканы), так и отрицательными (кратеры, маары, лавовые колодцы, кальдеры). 33.Магматические породы основного состава, Их классификация, минеральный состав, строение, происхождение. Основные породы представлены группой габбро-базальта (габбро, диабаз, базальт). Резко преобладают среди эффузивов. Содержится 45-52% SiО2, основные плагиоклазы, темноцветные минералы (пироксен, оливин), цветных минералов 45-50%. Цвет темно-зеленый, почти черный. Редко: оливин, роговая обманка, биотит. Габбро- глубинная полнокристаллическая порода, состоит из основных плагиоклазов и монокл. Пироксена (авгит), иногда присутствуют оливин, роговая обманка, магнетит, хромит, апатит. Стуктура габбровая, реже гипидиноморфная, пойкилитовая, порфировидная, шаровая. Формы залегания: лополиты, штоки, линзы. Диабазы – полуглубинные, полнокристаллические, средне или мелкозернистые плотные. Состав: основные плагиоклазы, иногда присутствуют оливин, магнетит, апатит, биотит, роговая обманка. Структура – офитовая. Залегают в виде силл и даек. Базальты – эффузивные, неполнокристаллические, полнокристаллические, стекловатые, мелкокристаллические. Состав: основные плагиоклазы, пироксены и иногда оливин, в небольших количествах магнетит. В зависимости от состава и структуры выделяют базальты континентальные и океанические. Структура – микролитовая, интерсептальная, стекловатая. Текстура - плотная, миндалекаменная, пористая. Залегают в виде покровов или потоков. КЛАССИФИКАЦИЯ: Интрузивные Эффузивные ОПИСАНИЕ: Минеральный состав: плагиоклазы, моноклинный и ромбический пироксен. Вторичные минералы: роговая обманка и биотит. ИЛИ же это базальтовые порфиры. Основная масса – основной плагиоклаз, цветной минерал (оливин, моноклинный пироксен, ромбический пироксен), рудные минералы. Вкрапленники состоят из оливина , моноклинного пироксена , основного плагиоклаза. Структура: среднезернистая ИЛИ же порфировая (с вкрапленниками) Химический состав: SiO2 45-52%, окислы магния15-20%, окислы кальция (12-14%), алюминия (20%), натрия (до 3%). недостаток кремнезема и преобладание среди щелочей натрия. Происхождение - гранитная магма вторичная. Она образовывалась в зоне обдукции. Отражение в гравимагнитных полях. Так как с уменьшением SiO2 и увеличением содержания металлов магнитная восприимчивость возрастает и увеличивается скорость распространения сейсмических волн, основные магматические породы имеют высокую магматическую восприимчивость и большую скорость распространения сейсмических волн. 36.Строение земной коры, магматические формации континентов и их отражение в геофизич. полях. В строении земной коры участвуют все типы горных пород - магматические, осадочные и метаморфические, залегающие выше границы Мохо. Как в пределах континентов, так и в пределах океанов выделяются подвижные пояса и относительно устойчивые площади земной коры. На континентах к устойчивым площадям относятся обширные равнинные пространства - платформы (Восточно-Европейская, Сибирская), в пределах которых располагаются наиболее устойчивые участки - щиты (Балтийский, Украинский), представляющие собой выходы древних кристаллических горных пород. К подвижным поясам относятся молодые горные сооружения, такие, как Альпы, Кавказ, Гималаи, Анды и др На первых этапах геофизических исследований выделялись два основных типа земной коры: Континентальный Океанический Субокеанический Субконтинентальный Континентальная кора состоит из трех слоев. Первый - самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощностью от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15-20 км в тектонических прогибах горных сооружений. Скорость продольных сейсмических волн (Vp) меньше 5 км/с. Второй - традиционно называемый "гранитный" слой на 50% сложен гранитами, на 40% - гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами. Исходя из этих данных, его часто называют гранитогнейсовым или гранитометаморфическим. Его средняя мощность составляет 15-20 км (иногда в горных сооружениях до 20- 25 км). Скорость сейсмических волн (Vp) - 5,5-6,0 (6,4) км/с. Третий, нижний слой называется "базальтовым". По среднему химическому составу и скорости сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Глубинные процессы, происходящие в мантийном веществе и в земной коре, приводящие к возникновению магматических масс, определяющие изменчивость их состава, проникновение в земную кору или на поверхность, - в конечном итоге завершаются образованием тех или иных магматических комплексов. Эволюция глубинных процессов воплощается в последовательном формировании магматических пород в пределах различных структур, на определенных этапах их развития. Подобным образом возникшие крупные комплексы, представляющие собой естественно возникшие и устойчиво повторяющиеся сообщества, относятся к рангу формаций. Эндогенные рудные месторождения являются членами магматических формаций и локализуются, как правило, среди пород этих формаций. Изучение магматических формаций - особенностей их локализации, состава, внутреннего строения, - позволяет расшифровать характер глубинных процессов магмо- и рудообразования. 40.Кристаллизационная дифференциация магматического расплава. Любой магматический расплав - это трехкомпонентная система, состоящая из жидкости, газа и твердых кристаллов, которые стремятся к равновесному состоянию. В зависимости от изменения температуры, давления, состава газов весь объем магмы непрерывно изменяется. РАЗЛИЧАЮТ: Первичные магмы (возникают на разных глубинах земной коры и верхней мантии и имеют однородный состав.) Вторичные магмы (продвигаясь в верхние этажи земной коры, где термодинамические условия иные, первичные магмы изменяют свой состав) Дифференциация – изменение первоначальной магмы под воздействием переменного давления и температуры. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ: Кристаллы, образующиеся в магме, всегда отличаются от нее по составу, а также по плотности, что вызывает осаждение кристаллов. При этом состав оставшегося расплава будет изменяться. компоненты препятствуют застыванию расплавов, понижая температуру ее кристаллизации. Наличие легко отделяемых летучих компонентов приводит к вулканическим процессам На больших глубинах перемещение магмы может происходить только при явлении магматического замещения, когда глубинные трансмагматические флюиды реагируют с вмещающими породами, растворяя их, при этом осуществляется привнос - вынос различных элементов. Горные породы земного шара в целом являют­ся производными одной или нескольких родоначальных магм Этот процесс развития различных магм из одного первоначального очага называется дифференциацией магмы. 44.Термальный метаморфизм, фации породы, зональное строение скарнов. Метаморфизм - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида. Основными факторами метаморфизма являются температура, давление и флюид. С ростом температуры происходят метаморфические реакции с разложением водосодержащих фаз (хлориты, слюды, амфиболы). С ростом давления происходят реакции с уменьшением объема фаз. При температурах более 600 С начинается частичное плавление некоторых пород, образуются расплавы, которые уходят на верхние горизонты, оставляя тугоплавкий остаток. ВИДЫ МЕТАМОРФИЗМА: Региональный Локальный (контактовый, дислокационный и импактный) Динамометаморфизм Контактовый метаморфизм — процесс изменения минерального состава, структуры и текстуры горных пород в результате прогрева со стороны магматического расплава и постмагматических флюидов. Наиболее сильно явления контактового метаморфизма проявляются при внедрении гранитной интрузии в толщу карбонатных пород. Они реагируют между собой, в результате чего образуется комплекс новых минералов, характерных исключительно для зоны контакта этих пород. Здесь обязательно принимают участие жидкие или газообразные растворы, которые привносят одни и уносят другие компоненты, т.е. вызывают метасоматическое замещение. Источником этих растворов является остывающий магматический очаг, от которого в зависимости от условий могут отделяться газовая или жидкая фаза. Контактово-метасоматические процессы неразрывно связаны с магматическими и метаморфическими процессами минералообразования и с формированием месторождений полезных ископаемых. Контактовый метаморфизм вызывается действием высокой температуры, паров и растворов, связанных с внедрением магматического расплава, без заметного участия давления. Наиболее распространенными породами контактового метаморфизма являются роговики, скарны и грейзены. Скарны возникают в результате контактово–метасоматических процессов, при воздействии постмагматических растворов на контакте карбонатных и интрузивных пород. Главные породообразующие минералы – пироксен, плагиоклаз и гранат, а также при более низких температурах – эпидот, актинолит, карбонаты и рудные минералы. Структура от мелко- до крупнокристаллической, часто неравномернозернистая.

3. Типы связей в кристаллических решётках Кристаллическая решётка – некий образ строения кристалла того или иного минерала. Кристаллические структуры крайне разнообразны. Они определяют внешнюю форму кристаллов и зависят от химического состава минералов, т.е. определенным минералам свойственны и определенные кристаллические формы. Различают четыре типа кристаллических решеток: Металлическая (характеризуются прочным каркасом из положительно заряженных ионов металла, между которыми равномерно распределены электроны; характерны для метпаллов) Ионная (В её узлах располагаются противоположно заряженные ионы разных элементов. Притягивание разноименных ионов обуславливает ионную связь. Эта связь очень прочная. Ионную решетку имеют многие минералы, например, силикаты) Ковалентная (Кристаллы с атомной решеткой имеют большую твердость, высокие температуры плавления и кипения. Примером минерала с атомной решеткой может служить алмаз) Молекулярные (сложены отдельными атомами или молекулами, между которыми проявлены остаточные межмолекулярные (ван-дер-ваальсовые) связи . Эти связи очень непрочны, что отражается и на свойствах минералов с молекулярным типом решетки) 6. Основные типы и понятие Изоморфизма Изоморфизм – свойство атомов (или ионов) одних веществ заменять в структуре атомы (или ионы) других веществ. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ: Изовалентный изоморфизм (взаимозамещаются ионы с одинаковой валентностью) Оливин – (Mg Fe)2 (SiO4) – атомы Mg заменяются атомами Fe Гетеровалентный изоморфизм (взаимозамещаются ионы с разной валентностью) Сфалерит - ZnS: 3Zn^2+  2In^3+. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ЧИСЛУ АТОМОВ: двуатомный (когда в замене участвуют 2 хим.элемента Al^3+  Cr^3+) многоатомный (замена трёх-четырёх и более химических элементов Na^2+ Si^3+  Ca^2+ Al^3+) КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СТРУКТУРНОМУ ПОЛОЖЕНИЮ ИЗОМОРФНЫХ ПРИМЕСЕЙ: твердые растворы замещения, в кот. изоморфная примесь занимает узлы крист. решетки, высвобождаемые при изоморфизме. твердые растворы вычитания, хар-ся изоморфизмом с появлением дырочных вакансий (пирротин) твердые растворы внедрения, явл-ся следствием изоморфизма с появлением межузельных частиц (например, вхождения щелочей R^1+ в кварц при замене атомов кремния алюминием Si^4+  Al^3+ R^1+ в морионе) КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СТЕПЕНИ СОВЕРШЕНСТВА: Неограниченный (совершенный) (оливин (Mg,Fe)2 [SiO4] ) - хар-ся возможностью полной замены одних атомов другими, т.е.могут сущ. 2 крайних и все промежуточные по составу минералы (магнезит- сидерит) Ограниченный (несовершенный) ( Mg,Ca(CO3)2 )- кол-во изоморфной примеси не может превышать какого-то предела, неоднозначного для разных минералов и примесей (сод-ие Cr в корунде не превышает 1.5-2% Al2O3) Направленный (скрытый (эндокриптный)) ( (Mg,Fe)2 [SiO4] , Fe заменяется на Ni, Mn, Co)- изоморфизм, когда напр. Cu входит в состав Au в кол-ве до 20%, но сод-ие изоморфной примеси Au в Cu не превышает 2-3%. Ферсман называл такие направленные замещения полярным изоморфизмом, связывая его с энергетикой явления. 10.Минералы магматических пород. Правило фаз Гиббса. Магматические горные породы появляются в результате кристаллизации магматического расплава. ФАКТОРЫ ПОЯВЛЕНИЯ: Понижение температуры Изменение давления Потеря летучих компонентов (флюидов) МАГМЫ БЫВАЮТ: Кислые (SiO2 65-75%) Средние (SiO2 62-65%) Основные (SiO2 52-40%) Ультраосновные (SiO2 40% <) Минералы ультраосновных и основных г.п.: оливин, гиперстен, хромит, платина, алмаз, пентландит, пирротин, халькопирит. Минералы щелочных г.п.: нефелин, эгирин, роговая обманка, сфен, апатит, магнетит. Минералы кислых г.п.: кварц, ортоклаз, микроклин, альбит, мусковит, золото, вольфрамит, пирит. Вулканогенные минералы: оливин, авгит, роговая обманка, сера, реальгар, кальцит, халцедон, опал, барит. В условиях термодинамического равновесия число минералов (или фаз), слагающих горную породу, не может превышать числа её компонентов. Правило фаз Гиббса определяет соотношение между числом фаз (Ф), компонентов (К), внешних переменных (П) и числом степеней свободы или вариантности (С) термодинамической системы, находящейся в равновесии и записывается следующим образом: С = К + 2 – Ф 14.Листовые силикаты и алюмосиликаты. Это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Силикаты и алюмосиликаты по строению их кристаллической решетки на следующие подклассы: Цепочечные Каркасные Поясные (ленточные) Листовые Островные ЛИСТОВЫЕ СИЛИКАТЫ: Слоистые силикаты характеризуются непрерывными в двух направлениях слоями кремнекислородных тетраэдров, образующими бесконечные двухмерные радикалы, которые в зависимости от пространственного положения кремнекислородных тетраэдров в слое имеют различную формулу. Истинная сингония кристаллов в большинстве случаев моноклинная. Блеск разный. Твёрдость минералов низкая. Плотность 2-3,6. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Главные минералы почти всех магмат. и метам. горных пород. Примеры: слюды (биотит, мусковит), тальк, глинистые минералы. 18.Минералы метаморфических пород. Правило фаз Гиббса. В составе метаморфич. пород присутствуют многие минералы магматич., а также осадоч. пород. Одновременно с этим в них большую роль играют минералы, которые присущи только этим породам. Типичными минералами метаморфич. пород являются силикаты алюминия- андалузит, дистен и силлиманит. Все эти минералы имеют состав Al2SiO5 , но имеют различную упаковку ионов в кристаллич. решётке. Появление одного из них в метам. горных породах указывает на термодинамические условия метаморфизма. Из главных породообразующих минералов магматич. пород наиболее широко в метам. породах распространены след.: из группы оливина- форстерит, из группы ромбич. пироксенов- гиперстен, из группы моноклинных амфиболов- роговая обманка, из группы слюд- биотит, мусковит и флогопит, из группы калиевых полевых шпатов- микроклин, из группы плагиоклазов- альбит. Одним из главных является кварц. При описании метам. пород все минералы, слагающие их, подразделяют на главные(более 5%) и второстепенные(менее 5%), подразделяют по генезису на реликтовые(сохранившиеся при изменении термодинам. условий метаморфизма), равновесные(отвечают условиям, при кот.сформ-сь данная метам.порода) и минералы позднего диафтореза(замещают равновесные, но обр-ся значительно позже, после завершения метаморфического процесса). В условиях термодинамического равновесия число минералов (или фаз), слагающих горную породу, не может превышать числа её компонентов. Правило фаз Гиббса определяет соотношение между числом фаз (Ф), компонентов (К), внешних переменных (П) и числом степеней свободы или вариантности (С) термодинамической системы, находящейся в равновесии и записывается следующим образом: С = К + 2 – Ф 19.Рентгеноструктурное изучение структуры минералов. Формула Брэггов-Вульфа. Длины волн рентгеновского излучения, используемого в кристаллографии, меньше, чем расстояние между узлами решётки, но приблизительно такой же величины, как расстояние между атомами в кристалле, т.е. сопоставимы с длиной их связи. Поэтому точно так же, как свет дифрагирует на решётке, так и рентгеновские лучи рассеиваются атомами, слагающими трехмерное пространство кристаллической решётки. Представим себе систему атомных плоскостей и пучок рентгеновских лучей, бомбардирующий их под углом θ. Лучи не только пронизывают слои сеток, но и отражаются ими. Лучи, отраженные от всей серии плоскостей, приобретают одинаковое направление, и если они находятся в противофазе, то, интерферирую между собой, будут гасить друг друга. Только в том случае, когда разница в длине пути лучей, отраженных от последовательных плоскостей, составляет четное число длин волн, они будут способны усиливать друг друга и образуют устойчивый ряд отраженных лучей. d – расстояние по перпендикуляру между атомными плоскостями. Итак, условие успешного отражения задается уравнением Брэгга-Вульфа n*λ=2*d*sinθ, где n- любое целое число, λ- длина волны рентгеновских лучей, d – расстояние по перпендикуляру между атомными плоскостями и θ- угол скольжения. Уравнение Б-В исп-ся для нах-ия межплоскостных расстояний в кристалле. 25.Магматические породы активных окраин. Магматические формации- ассоциации магм.пор., образовавшиеся в пределах крупных структ. эл-в литосферы на определенном этапе её геодинамического развития.Формации континентальных окраин: активные и пассивные.Активные формации: 1. Толеитовые базальты. Толеитовые базальты образуют обширные плато мощностью от 50 до 200 м. Базальты однородны, практически отсутствуют пирокласты, нет резко выраженных вулканич-х построек. В составе базальтов присутствуют оливин и пироксен, реже – плагиоклаз. Центральные части потоков плотные и массивные, практич полностью раскристаллизованы. 2. глиноземистые (гиперстеновые) базальты. Образование глиноземистых базальтов происходило из гетерогенных источников внутриплитного типа в условиях заложения зоны рифтогенеза в пределах поднятия 3.андезитовая. Андезиты образуют покровы и потоки, их появление на земн.пов-ти связан.излиянием центрального типа. Андезиты часто образуют купола и обелиски. 4. щелочные базальты. Щелочные базальты образуют покровы и щитовые вулканы, заполняют депрессии. Мощность покровов от 100 до 700 м. Базальты обычно порфировые. Основная масса сложена микролитами полевых шпатов, пироксена, оливина, рудных минералов и стекла. Пассивные формации: толеитовые базальты. Плотные породы дают гравитационные аномалии. Магнитит в осн породах дает интрузивные аномалии. (с повышением плотности увеличивается скорость волн) 26.Минеральный, химический и нормативный Состав магамтических пород. Магматические горные породы появляются в результате кристаллизации магматического расплава. ФАКТОРЫ ПОЯВЛЕНИЯ: Понижение температуры Изменение давления Потеря летучих компонентов (флюидов) МАГМЫ БЫВАЮТ: Кислые (SiO2 65-75%) Средние (SiO2 62-65%) Основные (SiO2 52-40%) Ультраосновные (SiO2 40% <) Минералы ультраосновных и основных г.п.: оливин, гиперстен, хромит, платина, алмаз, пентландит, пирротин, халькопирит. Минералы щелочных г.п.: нефелин, эгирин, роговая обманка, сфен, апатит, магнетит. Минералы кислых г.п.: кварц, ортоклаз, микроклин, альбит, мусковит, золото, вольфрамит, пирит. Вулканогенные минералы: оливин, авгит, роговая обманка, сера, реальгар, кальцит, халцедон, опал, барит. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ: 1) Пародообрпзующие Сиалические (группа полевых шпатов, группа кварца, группа фельшпатойдов) Лейкократовые (мафические, меланократовые, группа оливина, группа пироксенов, группа амфиболов) 2) акцессорные (циркон, турмалин, топаз, рутил, гранат, апатит) 3) эпимагматические Салические (серицит, каолинит, кальцит…) Мафические (серпентин, асбест, хлорит, лимонит…) ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ: SiO2 -59.12%, Al2O3- 15.34%, Fe2O3- 3.08%, FeO – 3.8%, MgO- 3.49%, CaO- 5.08%, Na2O – 3.84%, K2O – 3.13%, H2O – 1.15%, TiO2 – 1.05%. итого: 99.08%. Главнейшими элементами, из которых состоят магматические породы являются: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, H и др. Они носят название петрогенных элементов. Средний хим. состав магм. породы не соответствует составу магмы, из которого она образовалась. Это связано с тем, что многие составляющие части магмы (H2O, HCl, соединение Cl и F и др. летучие компоненты) при её изливании уходят из неё и не остаются в минералах. 31.Текстуры, структуры и формы залегания Магматических пород. Текстура - внешний облик породы, которая опр. взаимным расположением минерала. Текстура магматических пород зависит от особенностей кристаллизации, от способа заполнения пространства массой породы вследствие процессов, происходящих в расплаве до застывания или во время кристаллизации, и от формы отдельности, возникающей вследствие охлаждения застывшего расплава или под влиянием внешних воздействий во время кристаллизации и после её окончания. ВИДЫ ТЕКСТУР: Массивная Пористая Флюидальная Слоистая Структура – те особенности строения г.п., которые обуславливаются размерами и формой составных частиц породы. Структура горных пород определяется степенью кристалличности, относительными размерами и формой минеральных зёрен. ТИПЫ СТРУКТУР: Полнокристаллическая (равномернозернистая и неравномернозернистая) Неполнокристаллическая Стекловатая (плотная и пузырчатая) 34.Основные факторы и типы метаморфизма. Минеральный состав, структуры и текстуры метаморф. пород. Метаморфизм - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида. Основными факторами метаморфизма являются температура, давление и флюид. С ростом температуры происходят метаморфические реакции с разложением водосодержащих фаз (хлориты, слюды, амфиболы). С ростом давления происходят реакции с уменьшением объема фаз. При температурах более 600 С начинается частичное плавление некоторых пород, образуются расплавы, которые уходят на верхние горизонты, оставляя тугоплавкий остаток. ВИДЫ МЕТАМОРФИЗМА: Региональный Локальный (контактовый, дислокационный и импактный) Динамометаморфизм Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием привносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов. Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты. ТЕКСТУРЫ: Сланцеватая Полосчатая Плойчатая Пятнистая Массивная СТРУКТУРЫ: Кристаллическая (равномернозернистая и неравномернозернистая) Катакластическая Реликтовая 37.Ультраосновные магматические породы. Ультраосновные породы содержат около 40-45% SiO2. Породообразующими минералами явл.железо, магнийсодержащие темноцветные мин. – оливин и пироксен. Наиболее развиты глубинные разности. Выделяют: Оливиновые породы Оливин-пироксенитовые Пироксеновые МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ: Главные образующие минералы: оливин, ромбические и моноклинные пироксены, реже рог. обманка, биотит, плагиоклаз. Цвет в основном тёмный: зел-серый или почти чёрный. Классиф. по мин. составу: дуниты (100-85% оливина), перидотиты (70-30% оливина), пироксениты (10-0% оливина), остальное пироксены. кремнезёма » 40%, окись Mg<40%, окись Fe до 10-12%. Ультраосновные породы лишены пол. шпатов. Особенность у.п. – содержание Cr, Ni, Ti в кол-вах превышающих среднее содержание по всем интрузивным породам. Содержание этих элементов больше чем у других интрузив. пород. оливин и моноклинные пироксен, рудный минерал, в меньш кол-вах основной плагиоклаз. ТТЕКСТУРА: в основном массивная. СТРУКТУРА: обычно средне или мелкозернистая, реже – крупно ПРОИСХОЖДЕНИЕ: продукт излияния ультраосновных лав. Формируются в результате излияния лав на земную поверхность. Редко встречаются в природе. Отражение в гравимагнитных полях: с уменьшением содержания SiO2 и увелич. содерж. CaO, MgO, Fe2O3 возраст. магнит. восприимчивость, уменьш. радиоактивность, увелич V сейсм. волн. Понятие индикатрисы. Инструментом, с помощью которого можно изучить взаимоотношения между показателем преломления и симметрией кристаллов, является оптическая индикатриса. Для построения индикатрисы значения показателей преломления n, свойственные различным направлениям в кристалле, используют в определённом масштабе в качестве радиусов, в результате чего получают эллипсоидальную поверхность индикатрисы. В кубических кристаллах, им-их только одно знач.n, эта пов-ть превр-ся в сферу. Данное свойство обусловлено внешней симметрией кристаллов, при которой кристаллографические оси (главные оси симметрии) равны и взаимозаменяемы. Кристаллы тетрагональной, гексагональной и тригональной сингоний имеют два главных значения показателя преломления. В силу этого индикатриса приобретает форму эллипсоида вращения с одним круговым сечением и одной перпендикулярной ему полуосью; последняя может быть больше или меньше радиуса кругового сечения. Если эта полуось оказ-ся больше радиуса, то эллипсоид вытягивается и кристалл опр-ся как оптически положительный. Если же длина полуоси будет меньше радиуса кругового сечения, то эллипсоид сплющивается, и в этом случае кристалл опр-ся как оптически отрицательный. 41.Офиолиты, состав, происхождение, Отражение в гравимагнитных полях. ОФИОЛИТЫ — комплекс основных и ультраосновных глубинных (дуниты, перидотиты, пироксениты, различных габбро), излившихся и осадочных горных пород, встречающихся совместно. Офиолитовая ассоциация представляет собой фрагменты древней океанической коры, сохранившиеся в складчатых областях континентальной коры. Подавляющая часть океанической коры поглощается в мантию в зонах субдукции, и лишь малая часть сохраняется в земной коре в виде офиолитов. При выветривании офиолитов в условиях тропического климата образуется коры выветривания, обогащенные никелем и кобальтом. Они разрабатываются на островах Новая Каледония и на Кубе.При изменении ультаосновных частей офиолитовых комплексов могут возникать месторождения асбеста, брусита, магнезита, змеевика и др. 42.Ликвационная дифференциация магматического расплава. Ликвационная дифференциация - обусловленная разделением расплава на две несмешивающиеся жидкие фазы, возникающие в процессе охлаждения в результате диффузии (при неоднородности охлаждения), гравитации (поднятие или погружение легких или тяжелых молекул) и др. Свойственно образование таких рудных минералов как пирит, марказит, халькопирит… 43.Фации и породы регионального метаморфизма. Фация - совокупность пород, образовавшихся в одинаковых условиях давления и температуры. В каждой фации достигнуто равновесие составляющих её минералов (фазовое равновесие). ФАЦИИ МОГУТ БЫТЬ ПОДРАЗДЕЛЕНЫ НА: 1) 4 группы пород Инертные Подвижные Вполне подвижные Компоненты-примеси 2) по силе давления Фации низких давлений Фации средних давлений Фации высоких давлений Фации сверхвысоких давлений 3) по постоянной повторяемости Гранулитовая Амфиболитовая (силлиманит-альмандиновая, ставролит-кианитовая и кордиерит-антифиллитовая) Фация зелёных сланцев (биотит-хлоритовую и мусковит-хлоритовую) 46.Магматические породы кислого состава. Кислые породы содержат 52-65% SiO2 Плотность около 2,7. Главн породообразующими минералами кислых пород являются кварц, КШП, кислый плагиоклаз, биотит, реже мусковит и рог. обманка. Из акцессорных мин-ов типичны апатит, циркон, турмалин. Классификация: кислые магм породы подразделяются на глубинные и излившиеся.Глубинные породы (гранитоиды содержат много кремнезема) кислой магмы широко распространены и встречаются гораздо чаще излившихся. К ним относятся граниты - интрузивные полнокристаллические светлые породы.Мин. состав: по 30% плагиоклаза, КПШ, кварца и 10% биотит и акцессорные мин.Хим. состав: SiO2>65%, Al2О3 13-15%, окислы Fe 3%, окислы магния 1%, окислы щелочных металлов 8%, окись Са 1-2%, окислы щелочей Ka и Na 6-7%. Структура: полнокристаллическая, зернистая. По величине зерен различают крупно-, средне- и мелкозернистые граниты. Происхождение: путем внедрения и кристаллизации кислой магмы. К ним относятся группы: 1. гранита и гранодиорита (интрузивная, абиссальная). 2. Гранит-порфировые и гранодиорит-порфирные (гипабиссальные) 3. Липариты и кварцевые порфиры(эффузивные аналоги гранитов) 4. дацит и дацитовый порфирит весьма близкий по составу и структурным признакам к липаритам. При излиянии вязкой магмы и ее быстром остывании возникают почти полностью стекловатые, нераскристаллизованные породы – обсидиан и пемза. Кислые эффузивные породы образуют лакколиты, купола, потоки, дайки, пластовые залежи. Отражение в геофиз полях. В связи с большим содержанием SiO2, кислые магм. породы обладают малой плотностью, низкой магмат. восприимчивостью и малой скор распр сейсм волн.