Методы комплексного парагенетического анализа минералов горных пород и их ассоциаций для прогнозной оценки территории

38. Класс оксидов и гидрооксидов.

Известно около 150 минералов этого класса. Это соединения элементов с кислородом, в гидроксидах также присутствует вода (ион гидроксония). В земной коре на их долю приходится около 20%. Большую часть занимает кремнезем. В образовании соединений этого класса участвует большая группа элементов. Наиболее распространены Si, Al, Fe, Mn, Ti. Происхождение минералов этого класса различное – магматическое, пегматитовое, гидротермальное, но большинство - экзогенное, т.к. многие эндогенные минералы при выветривании разрушаются и переходят в окислы и гидроокислы. Многие оксиды накапливаются в россыпях (касситерит, ильменит).

Простые оксиды. Не содержат гидроксил-ионов, имеют простые кристаллические структуры. Н-р: куприт Cu₂0 - красная медная руда, корунз Al₂O₃, гематит Fe₂O₃ - красный железняк, рутил TiO₂ касситерит SnO; оловянный камень, пиролюзит МnO₂ кварц Si0₂.

Сложные оксиды. Н-р: шпинель (Mg,Fe)Al₂O₄, магнетит FeFe₂O₄ -магнитный железняк, ильменит FeTiО₃ - титанистый железняк, танталит (Fe,Mn)(Ta,Nb)₂О₆.

Гидроокислы. Н-р: гидраргиллит А1(ОН)₈, лепидокрокит FeO(OH), опал SiО₃ Н₂0. гетит HFe0₂.

39 Принципы классификаций магматических горных пород Классификация магматических г.п. производиться по содержанию SiO₂.

–ультроосновные SiO₂ до 45% (диниты, перетатиты, пиротениты, мариты).

–основные г.п. SiO₂ 46-55% (габбро, базальт, диабаз).

– среднее SiO₂ 56-64% (диориты, гранодиориты, андезиты, кварцевый диорит).

–кислые г.п. SiO₂ более 64% (граниты, липорит, досуит).

Магматизм – это совокупность сложных процессов связанных с проявлением внутренней энергии земли. Они выражаются в извержении магмы на поверхность или путем внедрения ее в земную кору и застывании на глубине.

Эффузивные г.п. – излившиеся на поверхность земли. Базальты, доломиты, диабазы, андезиты, липариты.

Интрузивные г.п. – г.п. образовавшиеся и застывшие в недрах земной коры. Граниты, диориты.

По геологическому принципу выделяют интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) породы, а также особая группа - жильные породы, которые выполняют трещины. Помимо геологического признака, магматические породы классифицируют по минеральному и химическому составам. Важное значение имеет присутствие или отсутствие таких минералов, как кварц и ПШ. По содержанию кремнезема выделяют следующие группы: УО - менее 45%: О -45-52%: С - 52-65%; К - 65-75% и Щ - 40-55% (с высоким содержанием щелочей (до 20 %)).

Помимо вышеперечисленных пород существуют промежуточные разности (Н-р: граносиениты. габбро-диабазы).

40 Типы метаморфизма. Химический и минеральный состав горных пород. Метомормизм-совокупность процессов приводящих к глубоким изменениям, превращение их в новые породы. Типы метаморфизма: 1контактовый метаморфизм 2региональный метаморфизм 3динамо-метаморфизм. Контактовый- связи с внедрением магмы в земную кору. Вмещающие породы испытывают различные воздействия благодаря повышенной температуре магматического расплава возникают в процессе перекристаллизации, одновременно горные породы испытывают сильное воздействие газов и поров воды, выделяющихся из магмы. Контактовый метаморфизм приурочен к узкой зоне соприкосновения интрузивных тел, совмещающими породами, эти зоны называются контактовые ореолы. Характер контактовых изменений вовмещающих изменениях связан с их составом. Песчано глинястые породы при метаморфизации переходят в роговики, обладающих плотным зернистым строением и состоящих из кварца, биотита и др. Глинястые и песчано глинястые породы исходные г.п. Корбонатные породы превращаются в скарны, состоящие из пероксена и граната с ними связаны м-я железа, медных, свинцово-цинковых руд. Метаморфизм связанный с повышенной температурой называется гидротермальный. С ним связаны образования жил г.п. с которыми связаны месторождения ценных п.и. Динамо-метаморфизм связан с тектоническим движением земной коры вызывающие процессы кварце образования и разрывные нарушения. При динамо метаморфизме изменяется структура г.п. Старые структуры разрушаются возникают новые. Хрупкие минералы при стрессе дробятся и стираются. В породе возникает сланцеватость. Различают: линейную, плоскостную , линзевидную г.п. с признаком динамо-метаморфизма называются тектониты. Региональный метаморфизм под ним понимается метаморфизм проявляющийся на огромных площадях без явной зависимости он захватывает самые разнообразные г.п. Он связан с подвижными зонами з.к. Степень метаморфизма изменяется в зависимости от изучения обстановки, т.е. глубины, температуры, давления выделяются три зоны в з.к. в зависимости от степени метаморфизма. 1эпизона слабое проявление метаморфизма при умеренной температуре, пониженном давление, но при сильном однесторонним давлении здесь обр-ся: хлоритовые сланцы, феллиты 2метозона повышенная температура, повышенное давление, здесь образуются сланцевые кварциты, мраморы, амфиболиты. 3котазона повышенное давление , повышенная температура, здесь образуются пироксеновые гнейсы, амфиболиты. Феллиты-это метаморфические г.п. обр-ся в рез-те повышенного пероскопического давления на первоначально глинистые породы. На 1-ий стадии обр-ся глинястый сланец к-ый при дальнейшем преобразовании под огромным давлением превращается в тонко-листовую г.п. Мрамор-это полно кристаллическая метаморфическая порода. Состоящая из кальцита, результат метаморфизма оргоногенных и хомогенных известняков. Гнейсы- это г.п. об-ся на больших глубинах у осн.з.к. или сложен архейскими и частично протерозойским фундаментом. Они образуются в рез-те пропитывания первичных осадочных магматических пород кислой гранитной магмы, гидротермальными эр-ми в результате получаются г.п. состоящие из шпатов, плагеоклазов, амфиболов, слюд, гранатов и др.

41 Основные подразделения международных геохронологической и стратиграфической шкал. В геологии принято относительное исчисление времени, согласно которому все время формирования земной коры делится на эры, древнейшей из которых является архейская. Эры делятся на периоды, периоды на эпохи, эпохи на века. Комплекс горных пород образовывался в течении эры, носит название группы, периода-системы, отдела, яруса(века). В результате изучения ископаемых, остатков животных и растительных организмов(встречаются в осадочных породах) удалось установить не только ход эволюционного развития органического мира на Земле, но и последовательность образования различных толщ горных пород. Так была выявлена последовательность образования земной коры и геологических событий, характеризующих ее прошлое. На основе изучения развития органического мира была разработана геохронологическая шкала, каждое подразделение которой соответствует определенной стратиграфической единице. Последняя отвечает определения толща пород, выделяемая по совокупности встречающихся в ней ископаемых форм органических остатков. Таким образом стратиграфическое подразделение отражает один из естественных этапов развития земной коры.

Архейская эра: древнейшая в геологической истории земной коры, характеризующая большой тектонической особенностью. Архейские горные породы сильно метаморфизованные и прорванные магматическими представлены в основном кварцитами, гнейсами, кристаллами сланца. Архейская эра: горная порода не содержит ископаемых остатков органического мира. Возраст 1800 млн. лет.

Протерозойская эра (около 2000 млн. лет). Породы магматические и метаморфические со следами органических остатков(следы жизнедеятельности). Животный мир: появляются первые многоклеточные(фора, миниферы, ракообразные). Растения: водоросли. Разделяется на 6 систем: Кембрий – 3 отдела(нижний, средний и верхний). Животные: беспозвоночные трилобиты, брахеоподы, позвоночные и костные рыбы. Кембрий: 90-100 млн. лет. Ордовикская система: моллюски, кораллы, многоножки, (возраст 45-50 млн. лет), растения, бактерии, водоросли и споры. Силурийская система(верхний и нижний): Возраст 25-30 млн. лет. Животные, беспозвоночные, позвоночные, хрящевые рыбы, отряд акул. Девонская система(верхний, средний и нижний). Животные: двоякодышащие рыбы(амфибии). Растения: папоротники, хвоща. Каменноугольная система(50-60 млн. лет): Животные: беспозвоночные, позвоночные: амфибии, рептилии, насекомые. Растения: споровые древовые растения, появляются голосеменные. Пермская система(50-60 млн. лет): Животные: морские беспозвоночные, позвоночные рептилии. Растения: голосеменные(хвойные).

Мезозойская эра: появляются осадочные породы с органическими остатками флоры и фауны. Век рассвета и господства гигантских рептилий. Триас(3 отдела): Животные беспозвоночные(аммониты и белемниты), костные рыбы, динозавры, крокодилы, черепахи. Голосеменные растения. Возраст 45-50 млн. лет. Юрская система(3 отдела): Животные: беспозвоночные(аммониты, белемниты, шестелучевые коралы), появляются наземные животные, птицы – археоптерики. Возраст 50-60 млн. лет. Меловая система(2 отдела). Животные: аммониты и белемниты вымирают, появляются хищные рептилии. Растения: покрытосеменные. Возраст 70-80 млн. лет.

Кайнозойская эра(3 системы): Палеогеновая система: 41 млн. лет(3 отдела: палеоценовая, эоцен, олигоцен): Животные: морские ежи, губки, кораллы. Неогеновая система: 22 млн. лет(2 отдела: миоцен, плиоцен): Животный мир ближе к современному. Четвертичная или антропогеноаая 1-2 млн. лет: 4 отдела: нижнечетвертичный, среднечетвертичный, верхнечетвертичный, современный(голоцен)(плейстоцен).

42. Минеральный состав изверженных горных пород

Изверженные (магматические) горные породы (образуются в результате остывания и кристаллизации магмы) - состоят существенно из силикатов. По роли, которую минералы играют в составе изверженных пород, различают такие группы:

Главные составные минералы: кварц, полевые шпаты, нефелин и лейцит; минералы из группы слюд, роговых обманок, пироксенов, оливин.

Второстепенные минералы: а) не характерные: апатит, циркон, магнетит, б) характерные для разных пород: титанит, ильменит, гематит, хромит, шпинель, ортит, монацит, перовскит, рутил, минералы групп гранатов и эпидота, разные титано- и цирконо-силикаты щелочных пород.

Генетическая роль минералов:

С точки зрения генезиса породообразующие минералы изверженных горных пород могут быть разделены на такие группы.

1. Первичные магматические минералы, или минералы главной фазы периода кристаллизации породы. Это главные породообразующие силикаты и отчасти несиликатные составные части породы, образовавшиеся во время застывания расплавленной магмы в твердую породу.

а) Одни минералы первичной кристаллизации будут устойчивыми в условиях образования породы; это так называемые минералы нормальные.

б) другие образовались при иных условиях кристаллизации магмы (при другой температуре, другом давлении или составе магмы) и встречаются в данной породе как остатки, сохранившиеся от неполного разложения их и превращения в другие минералы.

в) Первичные минералы, которые образовались до окончательного застывания при реакции магмы с ранее образовавшимися (остаточными минералами).

2. Эпимагматические минералы. Образовались в породе после её затвердевания под действием гидротермальных или других послемагматических процессов. Эти минералы вторичные, частью случайные. После того, как магма отвердела и уже превратилась в горную породу, процессы минералообразования не заканчиваются. Главным образом под влиянием остатков растворенных в магме и выделяющихся при ее кристаллизации летучих составных частей образуются новые минералы, обычно развивающиеся метасоматически, т.е. на месте первичных, но иногда в оставшихся свободных промежутках, как, например, минералы друз. К числу таких минералов вторичных, но образовавшихся под влиянием растворов, выделяющихся из самой магмы ("постмагматических"), относят серпентин в некоторых дунитах, хлорит диабазов.

3. Диагенетические минералы. Они образуются при изменении физико-химических условии существования - переход из одной полиморфной раз­ности в другую, распад твердых растворов, изменение физических свойств, период таких изменений начинается тотчас после кристаллизации магмы и продолжается очень долгое время.

4.Ксеногенные минералы. К этим минералам относятся минералы возникающие при ассимиляции магмой чуждого вещества боковых горных пород и кристаллизации таких участков с нормальным составом. Примеры: силикаты глинозема, гранаты и т.д.