- •Кафедра минералогии, кристаллографии, петрографии
- •Понятие о горной породе.
- •Связь петрографии с другими дисциплинами.
- •Методы петрографического исследования горных пород.
- •Состав вулканических газов действующего базальтового вулкана Килауэуа,
- •Температура магм.
- •Вязкость магм.
- •Плотность магм.
- •Процесс кристаллизации и выплавления магм.
- •Происхождение магматических горных пород
- •Некоторые сведения о магмах и магматических горных породах в Солнечной системе.
- •Гипабиссальные (жильные) горные породы
- •Отдельность изверженных горных пород
- •III Средние породы
- •IV Кислые породы
- •V Субщелочные и щелочные лейкократовые породы
- •Основы классификации магматических горных пород
- •Условия и формы залегания магматических горных пород.
- •Структуры и текстуры магматических горных пород.
- •Химический состав горных пород.
- •Минеральный состав горных пород
- •Группа ультраосновных пород.
- •Химический состав
- •Формация расслоенных массивов
- •Дунит-клинопероксенитовая формация
- •Коматиитовая формация
- •Меймечиты. Меймечиты довольно редкие породы и развиты только в России в междуречье Меймичи и Катуя. Они слагают покровы, потоки и дайки.
- •Жильные разновидности
- •Ультрамафиты щелочного ряда.
- •Карбонатиты.
- •Химический состав ультрамафитов
- •Средний химический состав ультраосновных пород (в массовых %)
- •Основные горные породы.
- •Породы нормального ряда
- •Основные породы субщелочного и щелочного ряда (Щелочные габброиды и базальтоиды).
- •Базальты океанов и континентов
- •Средние горные породы нормального ряда.
- •Эффузивные разновидности.
- •Кислые горные породы
- •Субщелочной и щелочной ряд кислых горных пород
- •Группа нефелинового сиенита-фонолита. (семейство фельдшпатойдных или фойдовых пород)
- •Основные понятия и определения формационного анализа магматических пород.
- •Эволюция магматических горных пород и магматизма в истории Земли
- •Стадия формирования “базальтовой коры” (модель видимой стороны Луны)
Основные горные породы.
Различаются породы нормального и щелочного ряда.
Породы нормального ряда
Главные минералы: основной плагиоклаз (лабрадор-анортит), клинопироксен, ортопироксен, также иногда может присутствовать оливин.
Классификация пород нормального ряда представлена на Рис. 24.
1. Анортозиты (плагиоклазиты, лаблодариты)
2 . Лейкократовое габбро
3. Габбро
4. Мелонократовое габбро
5. Плагиоклазовые клинопироксениты
6. Лейкократовые габбро-нориты
7. Габбро-нориты
8. Мелонократовые габбро-нориты
9. Плагиоклазовые вебстериты
10. Лейкократовые нориты
11. Нориты
12. Мелонократовые нориты
13. Плагиоклазовые нориты
13. Плагиоклазовые ортопироксениты
Поля 1,3,7,11 наиболее важные.
Рис. 24 -Треугольник Штренайзера
Распространенность.
Распространенность основных горных пород космическая. Они были обнаружены на Луне и Марсе, а также на Земле все океанические области заполнены базальтами. На континентах встречаются платформенные и геосинклинальные ассоциации базальтов.
Континентальные:
1 Трапповые формации (плато-базальты, флут-базальты) характерны для платформ. Из наиболее крупных формаций можно отметить траппы Сибирской платформы, имеющие возраст P - T.
Трапповые формации имеют два уровня:
Интрузивные траппы
Эффузивные траппы
Таблица 8
Мировые трапповые формации.
Название |
Возраст |
площадь |
|
1 Провинция Кюино оз. Верхнее (США) |
1.2-1.05 млрд. лет |
>1*10км |
|
2. Сибирская платформа (Россия) |
P-T 248-216 млн. лет |
>15*10 км
|
|
3. Карро (ЮАР) |
T-J 149-119 млн. лет |
1.4*10 км |
|
4. Р. Парана (Бразилия) |
J-K 149 -119 млн. лет |
12*10 км |
|
5. Траппы екана(Индостан) |
N 65-50 млн. лет |
5*10 км |
|
6. Плато Колумбия (США) |
Q 16-6 млн. лет |
2*10 км |
2 Анортозитовая формация
3 Перидотит-ортопироксенит-норитовая формация - формация расслоенных массивов.
Геосинклинальные:
1. Инециальные базальты - базальты которые начинают цикл геосинклинального развития.
2. Финальные базальты заканчивают геосинклинальный цикл.
Из числа интрузивных формаций представляет особый интерес дунит- клинопироксенит - габбровая формация (платиноносные Уральские массивы).
Базальты резко доминируют над другими вулканическими породами Земли.
Эффузивные разновидности.
Разновидности нормальных базальтов.
Толеиты (толеитовый базальт). Распространены в составе трапповой формации. Их разделяют по нормативному кварцу, который получается в результате пересчета по системе CIPW.
Оливиновый базальт. Это афировая разновидность базальтов, то есть не имеющая порфировой структуры. Под микроскопом видны вкрапленники Ol (около 10%), представленного форстеритом 82-60, довольно железистый. Содержит нормативный Ol.
Гиперстеновый базальт. Присутствует нормативный энстатит и гиперстен, нормативный кварц и оливин отсутствуют.
Пикробазальты. Высокое содержание Ol (10-60%), много Cpx (15-25%) и Opx (15%), осн. Pl менее 40%. Цветных минералов всегда больше чем плагиоклаза.
Анкаротриты и океаниты. Низы базальтовых серий
Арапахиты. Содержание титаномагнетита в породе составляет более 50%.
Плагиобазальты. Содержат во вкрапленниках много Pl.
Нормальные базальты по тектоническому признаку делятся на континентальные и океанические.
Континетальные базальты разделяются на: базальты рифтовых зон и базальты офеалитовых комплексов. Океанические базальты разделяются на: базальты океанических плато, базальты срединных океанических хребтов, базальты океанических островов, а также выделят базальты островных дуг.
Океанические базальты хорошо отличаются от континентальных по содержанию К2О (Рис. 25).
Рис 25 - Содержание K2O в базальтах
Базальты - массивная афировая порода, черная или зеленовато-черная, иногда пористая либо миндалекаменная, обладает интерсертальной (базальтовой) структурой (Рис. 26).
Рис 26 - Интерсертальная структура
Вулканическое стекло изотропно, бурого цвета, с отрицательной полоской Бекки. В качестве фенокристаллов присутствуют: рудный минерал - магнетит, иногда Ol, Opx, Cpx, осн.Pl. Вторичные изменения: оливин слабо замещается индинкситом, боуленгитом и серпентином.
Акцессорные минералы: магнетит, апатит, ильменит, шпинель, хромит.
Лунные базальты.
Лунные базальты - кайнотипные породы, покрывают 17% поверхности луны обьем 10м. возраст 3,5 -4 млрд. лет.
Эти породы имеют интерсертальную структуру, как и на земле, но содержание Pl 25-30% и он более основной - анортит 75-96. Клинопироксен представлен пижонитом, титан-авгитом. Оливин более железистый (фаялит 30-50%). Вместо кварца встречается тридимит, и кристаболит. Породы богаты железом и титаном, и относятся к титан-железистым базальтам. Содержания натрия и воды ниже чем у земных базальтов. Лунные базальты бедны калием, ураном, рубидием, цезием, и торием.
Палеотипные разновидности.
Базальтовый порфирит. Такие базальты содержат большое количество вторичных минералов: Pl замещается альбитом, эпидотом, цоизитом, хлоритом, серицитом. По Cpx развиваются актинолит-тремолит, тальк и карбонатные породы. Базальтовые порфириты характерны для геосинклинальных областей.
Спилиты. Спилиты обладают спилитовой структурой. Спилиты распространены в виде подводных излияний, иногда в виде подушечных или шаровых лав.
Жильные разновидности пород нормального ряда.
Главные разновидности: долериты и диабазы. Долериты присутствуют преимущественно на платформах, а диабазы в подвижных складчатых областях. Они слагают низы трапповой формации. Долериты - кайнотипные породы, т.е. свежие породы которые не подверглись изменениям. Диабазы - измененные долериты.
Долериты. Долериты - среднезернистые породы с равномерной зернистой структурой. Макроскопически темно-серого, зеленовато-серого цвета, на выветренных поверхностях хорошо видна офитовая структура.
Их состав соответствует составу габбро, т.е. состоят из осн. Pl (лабрадор + битовнит), процентное содержание как в габбро (50-60%), и остальное авгит.
Второстепенные минералы: оливин, представленный гиалосидеритом (Fo 73-60), порода в этом случае будет называться оливиновый долерит. Ортопироксен присутсвует в виде бронзита.
Акцессорные минералы: Титано-магнетит, апатит, иногда отмечается микропегматит, тогда порода будет называться конга-диабазом. Встречается и пижонит (Cpx) с небольшим углом оптических осей 20-30º.
Структура офитовая, в периферических частях она переходит в мелкозернистую.
Диабазы. Представляют собой измененные долериты, где содержание вторичных минералов 30-100%. Основной плагиоклаз изменяется как в габбро, подвергается альбитизации, соссюритизации и серицитизации. Клинопироксен также подвергается изменениям, т.е. Cpx замещается тремолит-актинолитом.
Офитовая структура сохраняется.
Долериты и диабазы самые распространенные породы, но иногда встречаются:
Микрогаббро. Распространены в интрузивных массивах, имеют габбровый состав и мелкозернистую габбровую структуру.
Габбропорфириты. Они слагают дайки и жилы среди интрузивных массивов, структура порфировая, во вкрапленках Cpx (авгит) и осн Pl.
Габропегматиты. Состоят из осн. Pl и Cpx, образуют линзы, дайки, небольшие, подобно габбровым массивам. Отличаются гиганто-крупнокристаллической структурой. Много сульфидов и вторичных минералов.
Магнетитит. Состоит на 50% из магнетита, который имеет магматическое происхождение, а остальные минералы это: Ol, Opx, Сpx , осн.Pl., а из числа полезных акцессорных минералов обнаружены: апатит, а также сульфиды: пирит, халькопирит и др. Магнетит- руда на титан плюс высокая концентрация ванадия.
Интрузивные разновидности нормального ряда.
Нориты. Горные породы макроскопически зеленовато-серого, серого цвета, обычно среднезернистые, полосчатой и массивной текстуры. Под микроскопом состоит из осн. Pl (лабрадор, битовнит) на 35- 65 %, и на 10 - 60 % из ортопироксена, представленного бронзитом, реже гиперстеном и энстатитом.
Плагиоклаз всегда преобладает над ортопироксеном.
Второстепенные минералы: Оливин (хризолит, форстерит 85-30) 5 - 35 %;
Клинопироксен (авгит, диопсид, титан-авгит) до 5 %; Редко: роговая обманка (бурая, зеленовато-бурая), биотит, кварц, микроклин.
Акцессорные минералы: Апатит, магнетит, ильменит, может присутствовать циркон. Обязательно сульфиды: пирротин, пентландит, халькопирит, пирит. Пирротин и пентландит содержат платиноиды.
Структура чаще призматически-зернистая, но может быть офитовой или габбровой.
Разновидности: оливиновые нориты, меланократовые и лейкократовые нориты.
Габбро – порода макроскопически зеленовато-серого цвета с массивной реже полосчатой текстуры.
Под микроскопом она состоит на 50 - 60 % из осн. Pl (лабрадор, битовнит, анортит (в земных породах практически не встречается)), на 35 - 50 % из клинопироксена, представленного авгитом, диопсидом, титан-авгитом.
Второстепенные минералы такие же, как и у норитов: Ol, Cpx, редко Bi, Q, бурая титанистая Hb.
Габбро, которые содержат анортит, называются эвкритами.
Акцесорнве минералы, как у норитов: Ap, Mt, Ilm, а также циркон.
Процессы вторичных изменений:
Плагиоклаз замещается эпидот-цоизитом, такая порода будет называться соссюритовое габбро.
По клинопироксену – тремолит-актинолит.
Оливин замещается серпентином.
По оливину могут развиваться боуленгит(зеленого цвета) и эденгсит (коричневый цвет).
Структура габбровая, иногда офитовая (Pl – идиоморфен, Cpx – ксеноморфен).
Габро-нориты. Ортопироксен и клинопироксен присутствуют в одинаковых количествах, а в остальном состав породы такой, как и габбро.
Троктолит. Текстура породы полосчатая. Цвет серый или зеленовато-серый. Макроскопически можно наблюдать крупные черно-бурые выделения плагиоклаза и оливина.
Под микроскопом на 35-65% состоит из осн. плагиоклаза (80-50) и на 35-65% из оливина.
Второстепенные минералы: клинопироксен (авгит, титан-авгит, пижонит) и ортопироксен (гиперстен).
Вторичные минералы: серицит и пренит – развиваются по плагиоклазу.
Структура габбровая.
Разновидности: алливалит (если Pl представлен анортитом), а также лейкократовые (небольшое содержание цветных минералов) и меланократовые (много цветных минералов).
Анортозиты. Эти породы обычно слагают гигантские массивы: Джуджурский хребет, Ангола (массив Кунэна) - на 2 тыс. км. вытянут по широте, Гренландия (Фикинессет). Анортозиты - древние породы, возраст нижний протерозой (1.7-1.2 млрд. лет).
Анортозиты обнаружены на Луне. Предположительно, что оболочка Луны имеет анортозитовый состав.
Макроскопически порода серого, молочно-белого, иногда черного, розового цвета. Крупнозернистая и грубозернистая структура, с порфировидными выделениями Pl. Текстура трахитоидная (ориентированная). Различают лабрадориты, плагиоклазиты, андезититы.
Анортозиты- это лейкократовые горные породы на 80 - 90 % состоят из основного плагиоклаза(50-60).
Второстепенные: Cpx (авгит), Opx (гиперстен-бронзит), Ol.
Вторичные: мусковит (по Ol), эпидот-цоизит, кальцит, кварц. В процессе вторичного изменения клинопироксен замещается амфиболом (тремолит) и хлоритом.
Акцессорные: магнетит, ильменит, рутил, брукит, сульфиды (халькопирит, пирротин, пирит).
Структура: призматически-зернистая, панидиоморфная (нередко аллотриморфная).