ГЛАВНЕЙШИЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ И ГЛАВНЕЙШИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Астраханский государственный технический университет

Кафедра геологии нефти и газа

КАЛЯГИН С.М.

ГЛАВНЕЙШИЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ

МИНЕРАЛЫ И ГЛАВНЕЙШИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Учебное пособие к лабораторным занятиям по дисциплинам

«Общая геология» и «Геология» для студентов очной и заочной форм обучения специальностей 080500 «Геология нефти и газа», 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 013500 «Биоэкология», 013100 «Экология»

Астрахань 2004

К 17    

ГЛАВНЕЙШИЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ

Общие сведения.

Земная кора состоит из различных горных пород и минералов.Минералы (от лат. minera – руда) – это природные химические соединения или самород­ные элементы, возникшие в результате разнообразных физико-химических и термодинамических процессов, происходящих в земной коре и на ее поверхности. Минералы в природе находятся преимущественно в твердом состоянии, реже встречаются жидкие (ртуть, вода) и газообразные (горючие газы, углекислый газ), минералы.

В настоящее время известно более 3000 минералов (включая разновидности), но лишь очень немногие из них имеют широкое распространение в составе горных пород. Они называются породообразующими. В курсе общей геологии изучаются не все, а только главнейшие минералы. Наиболее простой и распространенный метод изучения минералов – это знакомство с ними по внешним признакам, т.е. определение их макроскопическим путем, в отличие от микроскопического и других более точных методов, применяемых в минералогии, петрографии и минераграфии.

Основным признаком кристаллических веществ является строго определенная группировка слагающих их атомов и ионов, которые занимают определенные места в пространстве, создавая кристал­лические решетки. Геометрически кристаллическая решетка пред­ставляет собой плотно пригнанные друг к другу многогранники (кубы, октаэдры, параллелепипеды, ромбоэдры и др.), в вершинах, центрах или серединах граней которых на строго определенном расстоянии располагаются атомы (или ионы). Они образуют так называемые узлы кристаллической решетки.

В зависимости от величины ионного радиуса данного иона нахо­дится число соприкасающихся с ним в кристаллической решетке ионов другого элемента (рис. 1). Например, в решетке галита каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора, расположенны­ми в шести углах октаэдра, так же, как и каждый ион хлора окружен шестью ионами натрия (см. рис. 1, V). Кристаллические структуры очень разнообразны, и выражается это разнообразие во внешнем облике кристаллов, их форме.

Кроме явно кристаллических веществ, в земной коре широко распространены скрытокристаллические, к числу которых относятся коллоиды. Как известно, коллоидами являются разнородные дис­персные системы, состоящие из дисперсной среды (растворитель) и дисперсной фазы (тонкораспыленные частицы). Среди коллоидов различают золи, в которых дисперсная среда преобладает над дисперсной фазой, и гели, в которых, наоборот, преобладает дис­персная фаза. Примером золей могут служить железистые воды, а гелей - лимонит (гель гидроксидов железа), опал (гель кремне­зема) и др. Потерявшие с течением времени воду гели подверга­ются перекристаллизации, при этом часто возникают радиально-лучистые, зернистые или волокнистые агрегаты, называемые мета-коллоидами (бывшие коллоиды).

Аморфные (стеклообразные) вещества подобны жидкостям или расплавам. Их физические свойства – электро-, теплопроводность, твердость и другие – изотропны, т. е. одинаковы во всех направле­ниях. Различие во внутреннем строении приводит и к различию свойств и внешних признаков кристаллических и аморфных ве­ществ.

 

Рис. 1 Кристаллические решетки некоторых минералов:I - меди, II - алмаза, III - графита, IV - флюорита, V - галита, VI - цинковой обманки.

 

Свойства кристаллических веществ.

К числу характерных свойств большинства кристаллических минералов относится свойство самоогранения при их росте, т. е. способность образовывать… Для всех кристаллов одного и того же вещества углы между соответствующими… Симметрия – это закономерность расположения элементов ограни­чения кристалла, выражающаяся в повторяемости частей при…

Формы нахождения минералов в природе.

1) изометрические, одинаково развитые по всем трем направ­лениям,- магнетит, пирит, гранат (рис. 5, I); 2) удлиненные в одном направлении – призматические, столб­чатые, игольчатые и… 3) вытянутые в двух направлениях – таблитчатые, пластин­чатые, листоватые и чешуйчатые – хлорит и др. (рис. 5, III). …

Рис. 6 Двойник александрита.

Друзы – это сростки более или менее правильных крис­таллов (рис. 7), часто приросших одним концом к породе. Для их образования необходимы открытые полости, в которых может происходить свободный рост кристаллов.

 

Рис. 7 Друза вольфрамита на чёрном кварце (морионе).

Кроме того, для многих кристаллических минералов типичны сложные неправильные формы – дендриты, натечные агрегаты и т. д. Дендриты возни­кают в результате быстрой кристаллизации минералов в тонких трещинах и порах породы и напоминают причудливые по форме ветки растений (рис. 8).

Иногда минералы почти целиком заполняют небольшие пустоты, образуя секреции (рис. 9). Для секреций типично концентри­ческое строение. Заполнение их минеральным веществом происхо­дит от периферии к центру. Крупные секреции с часто оставшейся в середине пустотой называются жеодами (рис. 10), а мелкие секреции в излившихся породах называются миндалинами (рис. 11).

Конкреции представляют собой стяжения шарообразной или неправильной округлой фор­мы (рис. 12); они форми­руются в результате отложе­ния минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации, часто име­ют радиально-лучистое внут­реннее строение (рис. 13). В отличие от сек­реций рост конкреций идет от центра к периферии. Очень часто в виде конкре­ций встречаются фосфорит и марказит.

Рис. 8 Дендриты окислов марганца в родоните.

 

 

Рис. 9 Секреция агата.

Рис. 10 Жеода выполненная агатом и халцедоном в окремнённом

Известняке.

Рис. 11 Миндалины в породе.

 

 

Рис. 12 Кварц-кварциновая конкреция.

 

 

Рис. 13 Радиально-лучистое строение конкреции фосфорита.

 

По строению с конкрециями сходны оолиты — мелкие (до 10 мм в поперечнике) округлые об­разования, имеющие кон­центрическое строение и возникающие при выпадении минерального вещества из водных растворов (рис. 14). Оолито­вое строение часто характер­но для руд марганца, же­леза, алюминия и для из­вестняка.

Если кристаллизация веществ из растворов про­исходит медленно или раскристаллизации подверга­ются коллоиды, то при этом формируются натечные фор­мы, имею­щие вид сосулек, почек, гроздей, прожилков, жил или гнезд. Натеки, свисаю­щие в виде сосулек сверху, называются сталактитами (рис. 15), а нарастаю­щие им навстречу снизу – сталагмитами (рис. 16).

 

Рис. 14 Оолиты арагонита.

 

 

Рис. 15 Сталактиты.

 

Рис. 16 Сталагмиты.

В природе часто можно встретить минералы одной и той же кристаллической формы, но с переменным химическим составом. Эти минералы часто являются твердыми растворами, состоящими из одного или нескольких компонентов, аналогичных по структуре, но различных по составу. Количественные соотношения между ионами в таких формах могут меняться при сохранении основной структуры. Это явление, при котором в кристаллической решетке какого-либо вещества допускает­ся замена одних ионов (напри­мер, Fe^2-) ионами другого со­става (Са^2-) без изменения основной формы кристаллической решетки, называется изоморфиз­мом.

Способность некоторых мине­ралов образовывать различные кристаллические формы при одном и том же химическом составе носит название полиморфизма. Так алмаз кристаллизуется в кубической сингонии, а графит образует столбчатые кристаллы гексагональной сингонии, хотя оба минерала состоят из одного углерода.

Иногда минералы принимают несвойственную им кристаллогра­фическую форму, создавая точную копию другого минерала или органического образования. Такие формы называют псевдоморфо­зами (ложными формами). Простейшим примером псевдоморфоз являются окаменелости, в которых органическое вещество животно­го или растения целиком замещается кальцитом, опалом или халцедоном, но при этом сохраняются все особенности первона­чальной формы.

 

Физические свойства минералов.

Цвет минералов. Минералы могут иметь самую разнообразную окраску – белую, жел­тую, серую, розовую, красную, синюю, черную и всевозможные оттен­ки.… Некоторые минералы меняют цвет в зависимости от освещения. Например, минерал… Цвет черты (цвет минерала в порошке). Многие минералы в порошке имеют другой цвет, чем в образце. Чтобы получить…

Таблица 1 Шкала твёрдости (Мооса).

Минералы	Химическая формула	Твёрдость
Тальк Гипс Кальцит Флюорит Апатит Ортоклаз Кварц Топаз Корунд Алмаз	Mg3[OH]2 [Si4O10] CaSO4 .2H2O СаСО3 СаF2 Ca5(F,Cl) [РО4]3 K[AlSi3O8] SiO2 Al2(F,OH)2[SiO4] А12О3 С

При определении твердости минерала по его поверхности проводят (с нажимом) черту острым углом минерала-эталона. На­пример, необходимо установить твердость альбита. Из эталонной коллекции его не царапает ни один минерал до апатита вклю­чительно. Ортоклаз оставляет на нем слабый след, но и сам истира­ется при этом. Следовательно, у этих двух минералов равная твердость. Следующий по шкале твердости кварц при нажиме царапает альбит, следовательно, твердость альбита выше 5 и ниже 7, т. е. 6.

На практике нередко прибегают к определению твердости при помощи распространенных предметов. Так, твердость карандаша 1, ногтя 2, бронзовой монеты – 3,5-4, стекла 5, иглы и стального перочинного ножа 6, напильника 7. Минералы с большей твердостью встречаются очень редко.

Плотностьдля различных минералов колеблется от 600 до 27000 кг/м³. Точное определение плотности возможно лишь в ла­бораторных условиях путем взвешивания на гидростатических весах и посредством других специальных измерений. На практике для быстрого приблизительного определения плотности пользуются взвешиванием минералов на руке с оценкой «тяжелый», «средний», «легкий». По плотности все минералы можно разделить на три категории: легкие – с плотностью до 2500 кг/м³ (нефти, смолы, угли, гипс, каменная соль), средние – с плотностью до 4000 кг/м³ (кальцит, кварц, полевые шпаты) и тяжелые – с плотностью больше 4000 кг/м³ (рудные минералы). Чаще всего встречаются минералы с плотностью от 2000 до 5000 кг/м³.

Магнитностьхарактерна для немногих минералов (магнетит, пирротин, платина). Она выявляется при помощи магнитной стрел­ки компаса, которая притягивается или отталкивается при поднесении к ней магнитных минералов.

Ряду минералов присущи особые свойства. Так, для карбонатов типична реакция со слабой (5-10%-ной) соляной кислотой, сопровождающаяся выделением углекислого газа в виде пузырьков. Некоторые карбонаты легко разлагаются в холодной кислоте (кальцит), другие вступают в реакцию после измельчения в порошок (доломит) или при подогревании (магнезит). Вскипают при воздействии соляной кислотой также многие сульфиды с образованием сероводорода. Сероводород легко отличим по характерному запаху.

Двойное лучепреломление – свойство, отмечающееся у ряда минералов, но особенно хорошо выраженное у прозрачных разностей кальцита, называемых исландским шпатом. Если через исландский шпат рассматривать предмет, то возникает его двойное изображение.

На вкус определяются лишь некоторые растворимые в воде соли. Этим методом легко отличить, например, каменную соль от сильвина: последний имеет горько-соленый вкус и слегка щиплет язык.

Следует учесть, что при макроскопическом определении минера­лов необходимо учитывать весь комплекс свойств.

Классификация главнейших породообразующих минералов.

Классификация главнейших породообразующих минералов основывается на их хими­ческом составе и кристаллической структуре вещества. Н.В. Белова, А.Г. Бетехтина и др. доказана взаимо­связь между химическим составом, физическими свойствами и крис­таллическим строением вещества. По химическому составу и кристаллическому строе­нию все известные минералы разделяются на несколько надклассов и классов. Важнейшими классами являются следующие: самород­ные элементы, сульфиды, оксиды и гидроксиды, галогенные соеди­нения, углеродистые соединения. В состав надкласса соли кисло­родных кислот входят следующие классы: карбонаты, сульфаты, фосфаты, силикаты. Из общего числа минералов около 34% приходится на силикаты, около 25% - на оксиды и гидроксиды, около 20% - на сульфиды; на долю всех остальных минералов приходится около 21%.

Самородные элементы.

К классу самородных элементов относятся платина, золото, серебро, алмаз, графит, сера, медь и др. Минералы эти состоят из одного химического элемента или смеси двух элементов, они не пользу­ются широким распространением (кроме графита и серы), но чрез­вычайно важны в практическом отношении. К собственно поро­дообразующим минералам можно отнести графит.

Сульфиды.

Сульфиды, или сернистые соединения элементов, в основном тяже­лых металлов, не являются породообразующими минералами, но представляют большой интерес как руды цветных и черных метал­лов. Из сернистых минералов в земной коре наиболее широко развит пирит FeS₂ (серный или железный колчедан). Аналогичен по составу марказит, отличающийся от пирита кристаллографической сингонией. Из других минералов класса сульфидов наиболее часто встречаются халькопирит CuFeS₂, галенит PbS, являющийся важнейшей свинцовой рудой, и сфалерит ZnS – цинковая руда.

Оксиды и гидроксиды.

Кварц SiO2 – один из самых распространенных минералов. Формально по химическому составу кварц отнесен к оксидам, од­нако в структурном отношении он… Большое значение имеют оксиды и гидроксиды железа. Они являются главными… Гематит FeО3 в виде хорошо развитых кристаллов называется железным блеском, а в скрытокристаллической форме – красным…

Галогенные соединения.

Соли галогеноводородных кислот образуют около 100 минералов. Их роль как породообразующих минералов невелика, но они важны в общегеологическом и практическом отношении. Наиболее распространены из минералов этого класса хлористые соединения.

Галит (каменная соль) NaСl часто встречается среди осадочных образований озер и морей.

К галогенным минералам относятся также сильвин KCl и флюорит CaF₂. Сильвин применяется как удобрение, а флюорит – в металлургии при плавке металлов, в стекольной и химической промышленности для получения плавиковой кислоты и криолита. Прозрачные разности флюорита используются в оптике.

Надкласс солей кислородных кислот.

В этот надкласс входят соли угольной (карбонаты), серной (суль­фаты), фосфорной (фосфаты) и кремниевых (силикаты) кислот выделяемые в отдельные классы.

Карбонаты.

Кальцит, или известковый шпат, СаСО3 – один из самых распространенных минералов. Его прозрачная разновидность – исландский шпат – встречается реже и… Магнезит MgCO3 и доломит CaMg(CO3)2 используются в хими­ческой промышленности… Сидерит (железный шпат) FeCO3 служит рудой для получения качественной стали.

Сульфаты.

Из минералов этого класса широко распространен гипс CaSO₄ ^.2Н₂О, реже наблюдается ангидрит CaSO₄ – без­водный сульфат кальция. Искусственно обожженный гипс, а также тонкозернистые сплошные массы обыкновенного гипса называют алебастром. Иногда встречается длинностолбчатая волокнистая разновидность светлого голубоватого гипса, называемая селенитом. Для сульфатов, как и для карбонатов, характерны низкая твердость, светлая окраска и небольшая плотность. Они широко используются в медицине, химической промышленности и строительстве.

Фосфаты.

Фосфаты представляют собой соли фосфорных кислот. В этот класс входит большое число минералов. Породообразующими из них являются апатит и фосфориты.

Апатит Са₅(F,Сl) [РО₄]₃ – наиболее распространенный минерал этого класса.

Фосфориты – осадочные морские образования, близкие по составу к апатиту, содержащие примеси кварца, карбо­натов, глауконита и глинистых частиц. Они обычно образуют радиально-лучистые и скрытокристаллические конкреции.

Силикаты.

Установлено, что во всех силикатах каждый ион кремния Si4+ находится в соединении с четырьмя ионами кислорода и может быть изображен формулой… 1) Островные силикаты. В структуре силикатов этой группы кремнекислородные…

Углеродистые соединения.

Асфальт – продукт окисления углеводородов нефти. В его составе основную роль играют углерод (80%), кислород (10%) и водород (10%). Это… Озокерит (горный воск) состоит на 84% из углерода и на 16% из водорода. По… Янтарь С10Н16О представляет собой ископаемую древесную смолу. Это легкий аморфный минерал буровато-желтого цвета,…

ГЛАВНЕЙШИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Общие сведения.

Горными породами называют естественные ассоциации минералов более или менее устойчивого состава, возникшие в глубинах Земли или на ее поверхности в результате различных геологических про­цессов. Горные породы, содержащие полезные компоненты, и от­дельные минералы, извлечение которых экономически целесообраз­но, называют полезными ископаемыми. Каждая горная порода образует объемное геологическое тело (слой, линза, массив, покров и др.), имеет определенный вещественный состав и обладает спе­цифическим внутренним строением.

Вещественный состав горных пород характеризуется их химиче­ским и минеральным составом. Валовой химический состав горных пород определяется содержанием (массовой долей) оксидов А1₂О₃, SiO₂, Fe₂O₃, FeO_, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, H₂O и выражается в процентах. Средние содержания каждого из указанных оксидов более 1 %. Минеральный состав, который также выражается в про­центах, но определяется содержанием (объемной долей) главных породообразующих минералов, играет решающую роль при выявле­нии типа горной породы (химический состав может быть одина­ковым у пород совершенно разных типов).

Минералы, из которых состоит порода, делятся на главные (каждый занимает более 5% объема породы), второстепенные (ме­нее 5%) и акцессорные (количество очень мало, но они присущи только определенным типам пород). Вторичные минералы обра­зуются по главным и второстепенным при последующих изменениях породы и при широком развитии могут повлиять на ее название. Среди породообразующих минералов различают светлоцветные, или салические (полевые шпаты, кварц, кальцит, мусковит и др.), и темноцветные, или фемические (биотит, амфиболы, пироксены, оливины, магнетит и др.). Если горные породы состоят из одного главного минерала, их называют мономинеральными, а если из нескольких, - полиминеральными.

Внутреннее строение горных пород характеризуется их структу­рой и текстурой. Структура - это совокупность признаков строения породы, обусловленных размерами, формой и взаимоотношениями ее составных частей. Текстуру породы определяет распределение ее составных частей в пространстве.

Все перечисленные характеристики тесно связаны с происхождением горных пород. По способу и условиям образования горные породы делятся на магматические (изверженные), осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы обязаны своим происхождением затвердеванию природных, в подавляющем большинстве силикат­ных расплавов как внутри Земли, так и на ее поверхности.

Осадочные горные породы образуются на поверхности Земли в водной, реже – воздушной среде из продуктов разрушения других пород, а также из химических и органогенных осадков.

Метаморфические горные породы возникают в результате коренного преобразования магматических, осадочных и ранее существовавших метаморфических пород под влиянием высоких температур и давлений, чаще всего в глубоких зонах земной коры. Не переходя в расплав, эти породы теряют первоначальный облик и приобретают новый минеральный, а в ряде случаев – и химический состав, иную структуру и текстуру.

 

Магматические горные породы.

Отношение суммы щелочей K2O+Na2O к глинозему А12О3 определяет щелочность породы: если оно меньше единицы, то порода принадлежит к нормальному ряду,… По условиям образования магматические породы делятся на интрузивные,… По степени вторичных изменений, эффузивные породы делятся на кайнотипные– «молодые», неизмененные, и палеотипные–…

Основные отличительные признаки интрузивных горных пород.

2.Текстура. Для интрузивных пород наиболее характерными являются массивная, полосчатая, пятнистая и другие текстуры, которые хорошо распознаются при… 3. Структура. У интрузивных пород без микроскопа хорошо различаются только… 4.Минеральный состав. Акцессорными минералами часто бывают циркон, сфен, магне­тит, апатит и ряд других. Вторичные…

Основные отличительные признаки эффузивных, субвулканических и жильных горных пород.

2. Текстура. Наиболее распространенные текстуры эффузивных пород таковы: массивная, полосчатая, слоистая, пятнистая (рис. 20), пузыристая и… 3. Структура. Наиболее типичными для эффузивных пород являют­ся порфировая…  

Описание магматических горных пород.

Кислые породы. Кислые интрузивные породы нормального ряда представлены гра­нитами. К этому основному названию обычно добавляется опреде­ление,… С гранитами тесно связаны гранодиориты, содержащие по срав­нению с гранитами… К эффузивным породам кислого состава относятся липариты (риолиты) и их палеотипные разновидности – кварцевые порфи­ры.…

Описание пирокластических горных пород.

Нередко такие рыхлые отложения претерпевают диагенез и ста­новятся плотными породами магматического генезиса но в сущнос­ти остаются осадочными… Если пирокластический материал, попав на землю, не успевает остыть, то он…  

Формы залегания магматических интрузивных горных пород.

Штоки имеют площадь выхода на дневную поверхность менее 100 км2. Они сложены… Магматические диапиры принадлежат к вертикальным или крутым интрузиям. Они характери­зуются вытянутой веретенообразной…

Формы залегания магматических эффузивных горных пород.

  Рис. 22 Согласные формы залегания интрузивных горных пород:

Осадочные горные породы.

Осадочные горные породы образуются в результате осаждения минеральных веществ в водной или воздушной среде в ходе экзо­генных процессов. По способу образования минерального вещества осадочные породы делятся на обломочные, состоящие из обломков минералов и горных пород, органогенные, в основе которых находятся твердые части организмов и продуктов их жизнедеятельности, и хемогенные, представленные минерала­ми, сформировавшимися химическим путем. Между этими группами осадочных пород нет четких границ; особенно часто породы сме­шанного происхождения встречаются среди органогенных и хемогенных.

 

Основные отличительные признаки осадочных горных пород.

1. Состав осадка зависит от способа его образования: это могут быть обломки горных пород и минералов, органогенное вещество или продукты химических… 2. Степень диагенеза (лат. диагенез – перерождение) – признак, который… 3. Цвет породы не относится к главным диагностическим призна­кам, но часто может способствовать ее определению.…

Обломочные горные породы.

Грубообломочные породы, или псефиты (греч. псефос – камешек), состоят из обломков с размерами более 2 мм. По форме и размерам они подраз­деляются на…  

Таблица 2 Обломочные горные породы.

Группа пород	Размеры обломков, мм	Рыхлые породы	Сцементированные породы
окатанные	неокатанные	окатанные	неокатанные
Грубообломочные (псефиты)	>200	Валуны	Глыбы	Конгломераты валунные	Глыбовые брекчии
200-10	Галька, галечник	Щебень	Конгломераты галечные	Брекчии
10-2	Гравий	Дресва	Конгломераты гравийные
Песчаные (псаммиты)	2-1	Пески: грубозернистые	Песчаники: грубозернистые
1-0,5	крупнозернистые	крупнозернистые
0,5-0,25	среднезернистые	среднезернистые
0,25-0,1	мелкозернистые	мелкозернистые
Алевриты	0,1-0,01	Алевриты	Алевролиты
Пелиты	<0,01	Глины	Аргиллиты

 

Среди брекчий выделяют несколько типов различного проис­хождения. К осадочным относятся брекчии, сформировавшиеся в результате осаждения остроугольных обломков различного состава в водной среде; брекчии оползней содержат обломки различной величины, имеющие одинаковый состав с цементом; тектонические брекчии несут следы давления, разбиты трещинами; в них как на обломках, так и в цементе часто встречаются гладкие, как будто бы полированные поверхности – зеркала скольжения.

Песчаные породы, или псаммиты (греч. псаммос – песок). В группу псаммитов входят породы с размером обломков от 0,1 до 2 мм. Рыхлые разновидности псаммитов называют песками, а сцементированные – песчаниками (табл. 2).

Псаммиты, состоящие из зерен одного минерала – кварца, гла­уконита и др., называют олигомиктовыми (греч. олигос – немногий, миктос – смешанный), а состоящие из нескольких минералов – полимиктовыми (греч. поли – много, миктос – смешанный). По относительной величине зерен псаммиты разделяются на равно­мерно-зернистые (сортированные) и разнозернистые (несортирован­ные).

По минеральному составу различают следующие главные груп­пы песчаных пород.

Кварцевые пески и песчаники, в которых кроме кварца в виде примесей встречаются полевые шпаты, слюды, глауконит и др.; цемент таких песчаников может быть кремнистым, глинистым, из­вестковым, железистым, фосфоритовым и др.

Магнетитовые и гранатовые пески и песчаники состоят из зёрен кварца и глауконита, встречаются редко.

Кварц-глауконитовые пески и песчаники состоят из зерен кварца (20-40%) и глауконита (60-80%) с небольшой примесью слюды и других минералов в зависимости от количества глауконита и интенсивности его окраски пески имеют более или менее яркий зеленый цвет. При выветривании, которое сопровождается разло­жением глауконита и образованием оксидов железа, цвет их ста­новится ржаво-бурым.

Железистые пески и песчаники обычно представляют собой кварцевые пески и песчаники, зерна которых покрыты коркой бурых железистых минералов – гётита и гидрогётита; цемент песчаников также железистый, поэтому цвет пород коричневый – от лилово-бурого до ржаво-коричневого.

Аркозовые пески и песчаники образуются при разрушении гранитоидов, поэтому в их состав входят кварц, полевые шпаты и небольшое количество темноцветных минералов – биотита, роговой обманки, пироксена; состав цемента песчаников разнообразен.

Граувакки – темно-серые, зеленовато-бурые или зеленовато-коричневые, часто плотно сцементированные псаммиты, сложен­ные главным образом зернами темноцветных минералов – амфи­болов, пироксенов и др. Это типичные полимиктовые образования.

Алевриты(рыхлые) и алевролиты (плотные) сложены частица­ми минералов размером от 0,1 до 0,01 мм. К алевритам относятся лёссы, супеси (алевритовый материал с песком), суглинки (алев­ритовый материал с глиной) и некоторые другие породы. Плотные алевролиты имеют цемент, который слабо отличается от цемента песчаников.

Пелиты, или глины (греч. пелёс – глины), – большая группа пород, образующихся в результате измельчения минеральных час­тиц до размеров 0,01 мм и менее, происходящего в процессе пере­тирания и химического разложения. По основным свойствам пелиты отличаются от обломочных пород: имея малые размеры, частицы пелитов не оседают на дно под действием силы тяжести, а обра­зуют суспензии.

Глины – породы, образующие с водой пластичную массу, твер­деющую при высыхании, а при обжиге приобретающую твердость камня. В сухом состоянии глины либо землистые, рыхлые, легко рассыпающиеся и растирающиеся, либо очень плотные. Насыщаясь водой, эта порода разбухает, размягчается и превраща­ется в пластичную вязкую массу, которая при дальнейшем добавле­нии воды приобретает способность течь; за счет гигроскопичности она способна поглощать до 70% (по объему) воды, а после полно­го насыщения водой становится водоупором и не пропускает воду. Чистые глины называют жирными, а со значительной примесью песка – тощими. В зависимости от количества песка различают песчанистые глины или глинистые пески; глины с примесью кар­боната кальция называют известковистыми.

Каолины – белые глины, сложенные каолинитом, образующиеся при выветривании полевошпатовых пород. В коре выветривания ка­олины Содержат примеси зерен кварца, чешуек слюды и других устойчивых к выветриванию минералов, входящих в состав исход­ной породы.

В коре выветривания пород, содержащих алюмосиликаты – гранитоидов и др., нередко встречаются специфические породы – бок­ситы. Это плотные породы, окрашенные в красные, реже в серые тона, состоящие главным образом из оксидов алюминия, часто с примесью оксидов железа, имеющие обломочную или оолитовую структуру.

Аргиллиты – это плотные, твердые (твердость до 3) породы, образующиеся в результате диагенеза глин. Последние при этом утрачивают ряд признаков, таких, как пластичность и водопоглощаемость.

Органогенные и хемогенные горные породы.

Карбонатные породы. Среди карбонатных пород наибольшим распространением пользу­ются известняки и доломиты. Известняки – образования, состоящие из кальцита, часто с при­месью глины и… По происхождению известняки разделяются на органогенные и хемогенные.

Углеродистые породы (каустобиолиты, горючие ископаемые).

Торфы представляют собой бурую или черную массу не до конца разложившегося растительного материала, обугленного и обогащенного органическими… Ископаемые угли сложены остатками растительности, которые накапливались в… Горючие сланцы – сланцеватые темно-серые, бурые или ко­ричневые породы, горящие коптящим пламенем с выделением густого…

Метаморфические горные породы

Метаморфизм происходит под воздействием высокой темпера­туры и давления, а также вследствие привноса и выноса веще­ства высокотемпературными… 1. Региональный метаморфизм вызывается высоким неравно­мерным давлением и… 2. Динамометаморфизм возникает под воздействием давления в условиях невысоких температур и заключается в интенсивном…

Основные отличительные признаки метаморфических

Горных пород.

1. По минеральному составу метаморфические породы состоят лишь из минералов, устой­чивых в условиях высоких температур и давления. К ним отно­сится… 2. Структура. Метаморфические породы обладают кристаллической структу­рой,… 3. Текстурные особенности относятся к важнейшим отличительным признакам метаморфических пород. По взаимному…

Породы регионального метаморфизма.

Особенно значительные изменения испытывают глинистые по­роды. Еще в процессе диагенеза глины уплотняются, обезвожи­ваются и превращаются в… Дальнейшее усиление метаморфизма, связанное с повышением температуры приводит… На самой высшей стадии метаморфизма глинистые породы превращаются в гнейсы(рис. 26, б, 27, а). Вместо хлорита и слюды,…

Породы динамометаморфизма.

Под действием тектонического давления возникают тектонические брекчии и милониты.

Тектонические брекчии образованы угловатыми или линзовидными обломками раздробленных первичных пород самой различной величины, сцементированными мелкораздробленным материалом тех же пород. Для них характерно отсутствие слоистости и одно­образие состава обломков.

Милонитыпредставляют собой породы, состоящие из мелкоперетертого материала первичных пород. Текстура их сланцеватая тонкополосчатая, нередко очковая.

Породы контактового метаморфизма.

 

Породы пневматолитового и гидротермального метаморфизма.

При этом типе метаморфизма формируются скарны и грейзены. Скарны возникают на контакте карбонатных и интрузивных пород в результате контактово-метасоматических процессов, протекающих при воздействии послемагматических растворов. Эти породы имеют важное практическое значение, так как к ним приурочены место­рождения многих полезных ископаемых – меди, железа, полиме­таллов, молибдена, вольфрама, олова. Главные породообразующие минералы скарнов — пироксены, плагиоклазы, крабонаты и руд­ные минералы.

Грейзеныобразуются за счет гранитов или песчано-глинистых пород. Они состоят из кварца и светлой слюды имеют крупно­кристаллическую структуру.

Литература

1. Бондарев В.П. Геология. Лабораторный практикум. Полевая геологическая практика: Учеб. пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2002. -190с.

2. Геология: Учеб. для эколог. специальностей вузов / Н.В. Короновский, Н.А. Ясманов. –М.: Изд. Центр «Академия», 2003. -448 с.

3. Основы геологии: Учеб. для географ. специальностей вузов / Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова. –М.: Высш. шк., 1991. -416 с.

4. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии: Учеб. пособие для вузов / В.Н. Павлинов, А.Е. Михайлов, Д.С. Кизевальтер и др. – 4-е изд., перераб. и доп. –М.:Недра, 1988. -149 с.: ил.