2.2. Основы петрографии

Горные породы образуются в результате различных геологических процессов и представляют собой минеральные агрегаты более или менее постоянного состава. По условиям образования выделяются три крупные группы пород: магматические (или изверженные), осадочные, метаморфические. Большое значение для характеристики горных пород и познания их генезиса имеют структуры и текстуры пород. Структура определяется взаимоотношениями минеральных индивидов, слагающих породу (их формой, размерами, характером сочетаний между собой), текстура - взаимоотношениями минеральных агрегатов, слагающих породу.

2.2.1. Магматические процессы и связанные с ними породы и руды

С процессами магматизма связанны магматические горные породы и месторождения. Магма представляет огненно-жидкий силикатный расплав, содержащий также летучие компоненты и соединения металлов. Зарождение магмы происходит в верхней части мантии Земли и ли в низах земной коры.

Застывание магмы на глубине составляет понятие интрузивного магматизма, а на поверхности - эффузивного. Для эффузивного магматизма характерны такие формы залегания пород, как покровы потоки, часто создающие вулканические постройки. Для интрузивного магматизма это- секущие (батолиты, штоки, дайки) и согласные (лакколиты, лополиты, силлы) тела. Для интрузивных магматических пород характерна полнокристаллическая структура, а для эффузивных - скрыто- и даже неполнокристаллическая, когда в результате быстрого охлаждения магмы образуется вулканическое стекло. Среди скрытокристаллической основной массы эффузивных пород часто присутствуют видимые зерна минералов. (в этом случае структура породы называется порфировой). Текстуры большинства магматических пород массивные. Наряду с жидкими продуктами вулканических извержений из вулканов выбрасывается твердый обломочный материал - вулканические глыбы и бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел. Твердый обломочный материал, выбрасываемый из вулкана, называют пирокластическим: при его осаждении, уплотнении и затвердевании образуются вулканические породы - туфы и туффиты. Первые образуются на склонах вулканов, вторые - осаждением в водной среде.

Классификация магматических пород основана на их химическом составе (по содержанию SiO₂ с учетом содержания щелочей), а особенности химического состава различных магматических пород тесно связаны с определенным минеральным составом (табл. 5)

Таблица 5

Классификация магматических пород

Типы пород по химическому составу	Ультра основные SiO2<45%	Основные SiO2 45-52%	Средние SiO2 52-60%	Умеренно-кислые SiO2 60-65%	Кислые SiO2 65-75%	Щелочные SiO2 52-65% K2O+Na2 О-12%	Ультра щелочные SiO2 <52% K2O+Na2O 10-22%
Интрузивные глубинные	Дунит, пироксенит, (перидотит)	Габбро	Диорит	Гранодиорит	Гранит	Сиенит	Нефелиновый сиенит
Интрузивные полуглубинные		Габбро-диабаз	Диорит-порфирит	Гранодиорит-порфирт	Гранит-порфир, (аплит) гранитный пегматит	Сиенит-порфир
Эффузивные	Кимберлит (пикрит)	Базальт, пироксен-плагиоклазовый порфирит	Андезит, андезитовый порфирит	(Дацит)	Липарит, кварцевый порфир	Трахит, ортоклазовый порфир
Минеральный состав	Оливин, пироксены	Пироксен, основной плагиоклаз	Средний плагиоклаз, пироксен	Кислый плагиоклаз, кварц, калиевый полевой шпат, амфибол.	Кварц, калиевый полевой шпат, кислый плагиоклаз, биотит, амфибол	Калиевый полевой шпат, средний плагиоклаз, амфибол пироксены	Нефелин, калиевый полевой шпат, щелочные пироксены, амфиболы

После знакомства с важнейшими представителями магматических горных пород становится ясно, что их разнообразие и наличие постепенных переходов между ними может быть объяснено лишь при допущении дифференциации, т.е. процесса разделения первичных магм на вторичные с изменением состава магм за счет кристаллизации минералов в определенном порядке: сначала более тугоплавких, потом остальных по мере охлаждения расплава (кристаллизационная дифференциация) либо в результате разделения магмы на два или несколько несмешивающихся расплавов (ликвация). Некоторое изменение состава магмы может происходить и в процессе ассимиляции, т. е. переплавления и усвоения боковых пород.

С процессами кристаллизационной дифференциации магмы связано образование ранне- и позднемагматических месторождений, каковы особенности концентрации рудных минералов в ранне- и позднемагматических месторождениях. В первом случае образуются пластообразные залежи и гнезда вкрапленных (обычно бедных) руд, во втором - секущие тела более богатых руд. Примерами раннемагматических являются месторождения алмазов и хромитовых руд (ЮАР), позднемагматических - месторождения хромитовых (Кемпирсай), титаномагнетитовых (Качканар), апатит-нефелиновых руд (Хибины).

Образование магматических месторождений в процессе ликвации происходит при снижении температуры рудоносных магм основного состава ниже 1500⁰ С, когда может обособиться сульфидный расплав, дающий при застывании массивные или вкрапленные медно-никелевые руды. Месторождения такого типа с рудами, сложенными халькопиритом, пирротином и пентландитом и содержащими, кроме того, примеси Co, Au, Pt, Pd, Se, Te, находятся на Кольском полуострове, в Норильском районе, за рубежом - в Канаде и Австралии. Указанные месторождения имеют большое экономическое значение.