20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Основные типы магматических пород

02.07.2018
Основой классификаций магматических горных пород являются условия их образования и вещественный состав. По условиям образования магматические породы делятся на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). Интрузивные, в свою очередь, подразделяются на гипабиссальные (полуглубинные) и абиссальные (глубинные). Главным отличием интрузивных пород от эффузивных, которые могут обладать одним и тем же вещественным составом, является структура — внутреннее строение породы, определяющееся размером и формой образующих ее минералов. При кристаллизации интрузивных пород охлаждение магмы происходит медленно, температура ее долго держится вблизи точки плавления с образованием редких центров кристаллизации и образуются полнокристаллические крупнозернистые структуры пород. При быстром охлаждении магмы затвердевание основной части расплава происходит с образованием большого количества центров кристаллизации, что приводит к формированию мелкозернистых структур. При неравномерном охлаждении магмы возникают порфировые структуры: крупные кристаллы-порфиры образуются при медленном охлаждении, а основная масса — быстрозатвердевший расплав — приобретает скрытокристаллическое строение. При очень быстром охлаждении (например, лавы на океаническом дне) лава не кристаллизуется, а затвердевает в виде однородной изотропной массы вулканического стекла. Таким образом, для интрузивных пород, образующихся при медленном охлаждении магмы, характерны полнокристаллические, крупнозернистые структуры, а для эффузивных, образующихся из быстро остывающих магм, — неполнокристаллические, порфировые и стекловатые.

Основными химическими элементами, входящими в состав магматических пород, являются следующие: О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К. Их называют петрогенными, т. е. образующими породы. Химический состав магматических пород представляют в виде процентного содержания основных окислов: SiO2, Al,O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O и H2O.

Поскольку кремнезем преобладает среди всех остальных окислов, то именно его содержание положено в основу классификации магматических пород по химическому составу. По процентному содержанию кремнекислоты все магматические горные породы делятся на кислые (75—65%), средние (65—52%), основные (52—40%) и ультраосновные (< 40 %). По сумме щелочей (Na2O + K2O) магматические породы делятся на нормальные (K2O + Na2O; Al2O3 < 1) и щелочные (K2O + Na2O; Al2O3 > 1).

Основные разновидности магматических горных пород представлены в табл. 11.2.


Группа перидотита — пироксенита. По содержанию SiO2 (40—45 %) породы этой группы относятся к ультраосновным, бесполевошпатовым. Они состоят только из цветных минералов: оливина, роговой обманки и пироксена. Отсюда и окраска их темно-зеленая, буровато-черная до черной. Второстепенными и акцессорными минералами являются хромит, магнетит, ильменит, самородная платина и др. Все ультраосновные породы тяжелые, с удельным весом около 3,0—3,4. Они распространены редко и составляют менее 0,4% от всей массы магматических пород. Породы этой группы встречаются в основном в интрузивных телах; излившиеся аналоги их редки. По минеральному составу различают пироксениты, перидотиты и оливиновые породы — дуниты.

Перидотиты — породы, состоящие из оливина (желтовато-зеленые зерна неправильной формы) и пироксена (таблитчатые кристаллы черного цвета с металловидным блеском). Структура полнокристаллическая, средне- и крупнозернистая, цвет темно-зеленый, темно-серый до черного.

Дуниты — почти мономинеральные породы, состоящие из оливина. Цвет породы желтовато-зеленый, при серпентинизации оливина цвет становится темно-зеленый до черного. Структура полнокристаллическая.

Пироксениты — породы, как и перидотиты, состоящие из оливина и пироксена, но в отличие от последних, пироксен в составе пироксенитов является преобладающим минералом. Структура полнокристаллическая, средне- и крупнозернистая. Цвет черный. Ультраосновные породы залегают в виде штоков и небольших батолитов. Различные ультраосновные породы обычно встречаются вместе, нередко образуя сложные, зонального строения массивы.

Кимберлиты также относятся к группе бесполевошпатовых пород, однако они несколько отличаются тем, что в их составе содержится биотит. Весьма интересной является брекчиевая структура кимберлитов. Обломки ультраосновных пород, чаще всего пироксенитов, в них сцементированы основной серпентинизированной сильно карбонатизированной массой. Кроме серпентина в основной массе присутствуют зерна оливина, пироксена, фаната, ильменита, биотита, хромита и нередко алмаза.

Кимберлиты выполняют трубкообразные тела, трубки располагаются группами, рядами или цепью. С глубиной их диаметр уменьшается. Отдельные трубки часто соединены дайками. На поверхности трубки проявляются в виде замкнутых понижений. Наиболее обогащены алмазом верхние части трубок.

Мономинеральные дуниты служат для изготовления огнеупоров. Используются ультраосновные породы в качестве естественного каменного строительного материала, для изготовления щебня, как облицовочный материал и т. д. С породами этой группы связаны месторождения меди, хрома, платины, никеля.

Практический интерес представляют кимберлиты, с которыми связаны месторождения алмазов.

Группа габбро — базальта. По содержанию SiO2 (45—52 %) породы данной группы относятся к основным полевошпатовым. Главными породообразующими минералами являются основной плагиоклаз и пироксен (изредка к ним добавляются оливин, роговая обманка и биотит). Темноцветных минералов в породе содержится 45—50%. Породы этой группы преимущественно темно-серые, темно-зеленые до черных. Изменение минерального состава приводит к образованию пород промежуточных, переходных к другим группам. Так, с увеличением содержания темноцветных минералов наблюдается переход к группе перидотита — пироксенита, при замещении основных плагиоклазов средними — к группе диорита — андезита, а появление в их составе нефелина приводит к образованию щелочных габброидов.

К интрузивной подфуппе данных пород относятся габбро, нориты, анортозиты и лабрадориты; подгруппу излившихся пород составляют базальты, базальтовые порфириты. Среди жильных образований наиболее распространен диабаз.

Габбро — полнокристаллические крупно- и среднезернистые породы, сложенные таблитчатыми кристаллами плагиоклаза серого и зеленовато-серого цветов и моноклинным пироксеном. В качестве акцессорных минералов присутствуют апатит, ильменит, магнетит, иногда хромит. Текстура обычно массивная, иногда пятнистая или полосчатая. Разновидности габбро, лишенные темноцветных минералов, называют анортозитами. Анортозиты, в которых слагающий их плагиоклаз представлен лабрадором, называют лабрадоритами. Габбро, содержащие в качестве темноцветного минерала ромбические пироксены, называют норитами. Для габбро характерны пластовая, глыбовая и параллелепипедальная отдельности. Габбро залегают в виде крупных лакколитов, интрузивных залежей, даек и штоков в отложениях всех геологических возрастов.

Базальты — плотные, мелкозернистые или скрытокристаллические серые, темно-серые до черных породы. По составу они аналогичны габбро, но часто содержат вулканическое стекло. Под лупой можно видеть мелкие порфировые вкрапленники оливина и немногочисленные поры. Излом шероховатый. Характерна для базальтов пластовая и столбчатая отдельности. Базальтовые порфириты отличаются от базальтов тем, что в них существенно развиты вторичные минералы — хлорит и вторичная роговая обманка. В порфировых выделениях — плагиоклазы и авгит. Наблюдаются изменения плагиоклазов. Хлорит и роговая обманка придают базальтовым порфиритам темно-зеленый цвет. Вулканическое стекло раскристаллизовано. Структура часто порфировая. Излом обычно ровный, лишенный шероховатости. В базальтовых порфиритах часто развита шаровая отдельность. Базальты и базальтовые порфириты залегают в виде покровов и потоков. Наслаиваясь друг на друга при повторных излияниях магмы, они образуют траппы. Мощность последних нередко более километра, а площади распространения измеряются сотнями тысяч квадратных километров. Так, сибирские траппы занимают около 1,5 млн км2. Установлено, что значительная площадь дна Тихого океана представлена покровами базальтовых излияний.

Диабазы — жильный аналог габбро и базальтов. Внешне они похожи на базальтовые порфириты, но чаще всего залегают в форме даек. Под микроскопом видны особенности структуры, определяющие высокую прочность диабазов: основной фон («скелет») породы составляет авгит, в массе которого в виде вытянутых призматических зерен расположены плагиоклазы. Распространены переходные к габбро разновидности, получившие наименование габбро-диабазов.

С породами группы габбро-базальта генетически связаны различные полезные ископаемые. Так, с ними связаны собственно магматические месторождения титаномагнетитовых руд (например, Кусинское месторождение на Урале), руд никеля и меди (Норильское месторождение).

Породы группы габбро-базальта благодаря высокой их прочности широко используются в качестве строительных материалов; особенно высокой прочностью на сжатие (3000—4000 кг/см2) обладают диабазы. По трещинам отдельности диабазы раскалываются на куски сравнительно правильной формы, которые используются для изготовления высококачественной брусчатки и шашки для мощения дорог. Базальты используются в камнелитейной промышленности. Лабрадориты — ценный облицовочный материал.

Группа диорита — андезита. Содержание SiO2 в породах этой группы 52—65 %. Главными породообразующими минералами являются средний плагиоклаз и роговая обманка, реже присутствуют пироксен, биотит и кварц. Темноцветных минералов в породах около 25%. Типичными представителями глубинных пород данной группы являются диориты.

Диориты — плотнокристаллические, обычно среднезернистые породы пестрой или серой с зеленоватым оттенком окраски. Текстура, как правило, массивная. Между диоритами и породами состава габбро, с одной стороны, и гранитами и сиенитами — с другой, существуют постепенные переходы. Переход от габбро осуществляется по мере увеличения основности плагиоклазов и повышения содержания цветных минералов через так называемые габбро-диориты. Появление кварца приводит к образованию пород промежуточного типа: гранодиорита, содержащего кварц и калиевые полевые шпаты, и кварцевого диорита, содержащего только кварц. Сиенито-диориты отличаются от нормальных диоритов наличием в их составе калиевого полевого шпата. Диориты весьма часто встречаются в краевых частях гранитных батолитов, а также образуют самостоятельные тела — небольшие массивы, штоки, жилы.

Андезиты и андезитовые порфириты — излившиеся аналоги диоритов. Внешне они похожи на базальты и базальтовые порфириты. Цвет их серый до черного. Структура андезитов чаще всего порфировая. В порфировых выделениях — свежий плагиоклаз и роговая обманка. Текстура нередко пористая. На ощупь порода шероховатая. Андезитовые порфириты отличаются от андезитов вторичными изменениями. Цвет часто темно-зеленый (за счет вторичных минералов-хлоритов и эпидота), порфировые вкрапленники в них в результате вторичных изменений становятся мутными и приобретают сероватую окраску.

Залегают андезиты и андезитовые порфириты в виде покровов, потоков, интрузивных залежей, куполов и даек. Весьма часто они сопровождаются вулканическими туфами и широко распространены в области молодой вулканической деятельности. Эффузивными аналогами гранодиоритов и кварцевых диоритов являются дациты и дацитовые порфириты. Роль диоритов в процессах рудообразования не очень значительна, но иногда с ними связаны месторождения полиметаллов. Используются породы этой группы (как глубинные, так и эффузивные) в качестве кислотоупорного и каменного строительного материала.

Группа гранита—липарита. Породы этой группы образуются из магм кислого состава (содержание SiO2 более 60 %). Главными породообразующими минералами являются кварц, калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы и биотит (иногда содержатся мусковит и роговая обманка). Из акцессорных минералов типичны апатит, циркон, турмалин. Содержание темноцветных минералов не более 10%, поэтому общая окраска пород в большинстве случаев светлая. Глубинные породы кислой магмы чрезвычайно широко распространены и встречаются гораздо чаще излившихся. Типичными представителями глубинных пород этой группы являются граниты, излившихся — липариты (риолиты) и липаритовые порфиры (кварцевые порфиры). Широко известны жильные аналоги гранитов — гранитные пегматиты и аплиты.

Граниты — массивные, полнокристаллические, средне- и крупнозернистые породы. Характерный для них светло-серый, желтоватый, розоватый или мясо-красный цвет определяется окраской полевых шпатов, составляющих до 60% всей массы породы. По химическому составу различают граниты нормальные (калиево-натриевые) и щелочные (безкальциевые) граниты с альбитом и щелочными амфиболами. Минералы, составляющие граниты, в том числе зерна кварца, хорошо различимы невооруженным глазом или под лупой. Из темноцветных минералов чаще всего присутствует биотит. Встречаются двуслюдяные (биотит-мусковитовые), мусковитовые и роговообманковые граниты и др.

Из разновидностей кислых пород можно отметить плагиограниты — почти лишенные калиевых полевых шпатов и аляскиты — почти без темноцветных минералов.

Гранодиориты и кварцевые диориты, о которых говорилось выше, при макроскопическом их изучении часто объединяют под общим наименованием гранитоидов. Граниты вместе с гранодиоритами самые распространенные породы земной коры (встречаются в толщах всех геологических возрастов). Залегают граниты чаще всего в форме батолитов, реже образуют штоки, дайки и жилы. Для гранитов характерна пластовая матрацевидная и параллелепипедальная отдельности.

Высокая прочность (временное сопротивление сжатию 1200—3000 кг/см2) и высокая морозостойкость делают граниты высококачественным строительным материалом. Гранит хорошо обтесывается и полируется, поэтому его применяют в качестве облицовочного материала и для скульптурных работ.

Липариты (риолиты) — светлые, почти белые породы, обычно пористые. Вследствие мелкой пористости основная масса шероховата на ощупь. Структура порфировая. В порфировых выделениях — кварц, водяно-прозрачные блестящие таблички калиевого полевого шпата — санидина и темные листочки биотита. Разности липаритов, имеющие стекловатую структуру, называются обсидианами. Они часто темного, бурого, коричневого или даже черного цвета. Скорлуповатые разности обсидианов называются перлитами. Светлые, очень пористые и поэтому очень легкие кислые излившиеся породы называют пемзами. Пемзы — продукт подводных излияний.

Липаритовые порфиры (кварцевые порфиры) — палеотипный аналог липарита. Структура порфировая. Порфировые вкрапленники часто замутненные, несвежие. Основная масса плотная, различной окраски, нередко темная, с пятнами и потеками. Липариты и липаритовые порфиры менее распространены, чем граниты. Залегают они в форме потоков, куполов, пластовых залежей, реже лакколитов и даек.

Гранитные пегматиты — крупнозернистые и довольно часто гигантозернистые породы. Состоят они в основном из полевых шпатов, чаще всего калиевых, кварца и слюды. Кроме основных минералов, для пегматитов характерны берилл, турмалин. В пегматитах часто развиваются своеобразные структуры закономерного прорастания полевого шпата правильно ориентированными зернами кварца. Пегматиты залегают в виде жил, штоков, неправильных тел. С ними связаны месторождения слюды (мусковита), редких металлов — лития, бериллия, олова, цезия, тантала, ниобия, редких земель, месторождения пьезооптического кварца и керамического сырья. Размеры пегматитовых жил сильно варьируют и могут достигать нескольких километров в длину при нескольких метрах по мощности.

Группа сиенита — трахита. Породы этой группы по кислотности относятся к средним (содержание SiO2 от 52 до 65 %). Главные породообразующие минералы — калиевые полевые шпаты, средние плагиоклазы и роговая обманка; нередко присутствует также авгит. Типичной глубинной породой данной группы является сиенит. Эффузивными аналогами сиенитов являются трахиты и трахитовые порфиры (ортофиры, бес кварцевые порфиры). Площадь распространения пород составляет всего 0,6 % от всей площади распространения магматических пород.

Сиениты состоят из калиевого полевого шпата (70—80 %), средних плагиоклазов (10—15 %) и роговой обманки, нередко присутствует авгит. Темноцветных минералов в среднем 15 %, поэтому породы светлоокрашенные, сероватые и розоватые. Структура полнокристаллическая, чаще всего мелко- и реже среднезернистая. Сиениты от гранитов отличаются отсутствием кварца. Как и граниты, сиениты разделяются на нормальные, содержащие плагиоклаз, и щелочные — без известковистого плагиоклаза. Кроме того, в щелочных сиенитах хотя бы в небольшом количестве присутствуют щелочные пироксены или амфиболы, иногда нефелин. Увеличение содержания этих минералов дает переходы к группе нефелиновых сиенитов. Щелочные сиениты распространены несколько более широко, чем нормальные. Для сиенитов характерна пластовая или параллелепипедальная отдельность. Залегают они в виде даек и штоков. Нередко сиениты (подобно диоритам) слагают краевые части крупных гранитных интрузий. Используются сиениты в качестве каменного строительного материала.

Трахиты — светлоокрашенные породы скрытокристаллического или порфирового строения. Порфировые вкрапленники представлены небольшими табличками санидина (водяно-прозрачная разновидность ортоклаза), плагиоклаза, иголочками роговой обманки, иногда — листочками биотита. Характерна текстура течения (флюидальная). Основная масса трахитов светло-серая, желтоватая и розоватая, большей частью с шероховатым изломом. Трахиты макроскопически очень похожи на липариты, и отличать их следует по отсутствию порфировых выделений кварца. Трахиты и трахитовые порфиры залегают в форме потоков, куполов, лакколитов. Для них особенно характерно залегание в форме куполов.

Группа нефелинового сиенита. В составе пород данной группы присутствуют недосыщенные кремнекислотой алюмосиликаты — фельдшпатиды, главным образом нефелин. Кроме нефелина в состав этих пород входят щелочные полевые шпаты, биотит, щелочные амфиболы и пироксен. Щелочные породы очень редки. Считают, что среди изверженных пород они составляют около 1 %. Наиболее распространенной глубинной породой этой группы являются нефелиновые сиениты.

Нефелиновые сиениты — кристаллически-зернистые породы, состоящие из нефелина, щелочного полевого шпата, цветных минералов — биотита и щелочного пироксена (эгирин, авгит) или амфибола. Из акцессорных минералов встречаются магнетит, ильменит, апатит, циркон, титанит. Макроскопически породы светлые, светло-серые, иногда с зеленоватым, реже с красноватым оттенком. Нефелин определяется в породах по жирному блеску. От кварца, внешне очень похожего на нефелин, последний отличим по более низкой твердости (твердость кварца — 7, нефелина — 6). Структура породы чаще всего среднезернистая, текстура массивная. Нередки полосчатые нефелиновые сиениты с чередующимися полосками цветных и светлых минералов. Минеральный состав нефелиновых сиенитов разнообразен и поэтому выделяют ряд разновидностей.

Массивы нефелиновых сиенитов часто сопровождаются жилами нефелиново-сиенитовых пегматитов. Это грубозернистые породы, состоящие из щелочного полевого шпата и нефелина, а также биотита и пироксена. В них иногда содержатся ильменит, циркон и апатит. Эффузивные аналоги нефелиновых сиенитов называются фонолитами.

С нефелиновыми сиенитами связаны месторождения апатита, редкоземельных элементов, титановых руд, циркона. Нефелин — главный породообразующий минерал нефелиновых сиенитов — является важным полезным ископаемым (используется как руда для получения алюминия).