рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине «Общая геология»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине «Общая геология» - раздел Геология, Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Аг...

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северо-Кавказский государственный технический университет»

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по дисциплине

«Общая геология» для студентов специальностей

130304 «Геология нефти и газа»,

130201 «Геофизические методы поисков и разведки

месторождений полезных ископаемых»,

130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин»,

130503 «Разработка нефтяных и газовых месторождений»,

130501 «Проектирование и эксплуатация трубопроводного транспорта»

 

Ставрополь, 2006

 
Методические указания составлены в соответствии с рабочим учебным планом и программой дисциплины «Общая геология» для студентов специальностей 130304 «Геология нефти и газа», 130201 «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин», 130503 «Разработка нефтяных и газовых месторождений», 130501 «Проектирование и эксплуатация трубопроводного транспорта».

Данные методические указания посвящены вопросам, требующим практического ознакомления с вещественным составом земной коры. Приведены характеристики главных породообразующих минералов, формы их нахождения, методика визуального определения. Охарактеризованы основные разновидности горных пород и принципы их классификации. Описаны способы определения условий залегания горных пород.

 

Составители: канд. геол.-минерал. наук, доцент И. Г. Сазонов

канд. геол.-минерал. наук, ассистент Т. А. Горягина

канд. геол.-минерал. наук, доцент З. В. Стерленко

 

Рецензент: канд. геол.-минерал. наук, доцент Б. Г. Вобликов

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Лабораторная работа 1. Физические свойства минералов……………….
Лабораторная работа 2. Формы нахождения минералов в природе…….
Лабораторная работа 3. Изучение минералов и их диагностических свойств по коллекциям……………………………………………………..  
Лабораторная работа 4. Контрольные определения минералов………...
Лабораторная работа 5. Изучение магматических горных пород……….
Лабораторная работа 6. Изучение осадочных горных пород……………
Лабораторная работа 7. Изучение коллекции метаморфических пород..
Лабораторная работа 8. Контрольные определения образцов…………..
Лабораторная работа 9. Работа с горным компасом……………………..
Лабораторная работа 10. Работа с геологическими картами……………
Список рекомендуемой литературы......…………………………………..

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

 

Цель и содержание. Ознакомить студентов с физическими свойствами основных минералов, которые очень важны для их диагностики. Научить студентов определять минералы по комплексу характерных физических свойств, не прибегая к более трудоемким исследованиям. В данной работе рассматриваются главным образом те свойства, которые могут использоваться при визуальной диагностике минералов.

Теоретическое обоснование. Минералы – это однородные по составу и строению природные химические соединения, возникающие в результате разнообразных процессов, происходящих внутри земной коры и на ее поверхности. Большая часть минералов встречается очень редко, и только около 50 из них широко распространены и составляют основную массу горных пород. Это породообразующие минералы.

Существует ряд свойств (внешних признаков), по которым можно отличить один минерал от другого. К ним относятся оптические, механические, легко определяемые химические и другие свойства. Оптические свойства минералов: это цвет, цвет черты, прозрачность, блеск. Механические свойства: твердость, спайность, излом, плотность. Кроме того, легко определить характер взаимодействия с соляной кислотой, вкус и некоторые другие свойства.

Оптические свойства. Цвет или окраска минералов – свойство, которое, прежде всего, обращает на себя внимание любого исследователя. Для некоторых минералов цвет является постоянным признаком (малахит, азурит, киноварь). Для большинства минералов этот признак непостоянен. Так, например, полевые шпаты встречаются белые, желтые, красные, зеленые, серые. Цвет минералов зависит от их химического состава, внутренней структуры, механических примесей и, главным образом, от присутствия химических примесей элементов. Эти элементы могут быть основными элементами минерала(Cu – в малахите; Mn – в родоните), а могут входить в состав минералов лишь в виде примесей. Примеси чаще меняют окраску светлоокрашенных минералов (кварц, кальцит, гипс и др.).

Изменять окраску минерала может также возникающая на его поверхности разноцветная пленкапобежалость.Возникновение побежалости особенно характерно для рудных минералов в результате окисления.

Характеризуя цвет минерала в диагностических целях, следует стремиться к наиболее точному его описанию. Поэтому используют сложные определения, например, молочно-белый, свинцово-серый, светло-зеленый.

Цвет черты (цвет минерала в порошке). Является более постоянным признаком, чем цвет куска минерала в изломе. Играет решающую роль в определении минерала. Так, например, минерал лимонит бывает коричневый, желтый и даже черный, но цвет его черты всегда коричневый. Определяется по черте, оставляемой минералом на шероховатой фарфоровой пластинке (бисквите). Однако, это возможно лишь для минералов, твердость которых невелика. У светлоокрашенных минералов черта всегда белая.

Прозрачность – способность минералов пропускать свет без изменения направления его распространения. Прозрачность зависит от кристаллической структуры минерала, интенсивности его окраски, состава и условий его образования. По степени прозрачности минералы подразделяются на прозрачные, полупрозрачные, просвечивающиеся по тонкому краю, непрозрачные.

Блеск – способность минерала отражать свет, падающий на его поверхность. Это свойство также зависит от структуры минерала. По блеску минералы делят на две большие группы: с металлическим блеском (латунный, свинцовый) и с неметаллическим блеском (алмазный, стеклянный, жирный, восковой, перламутровый, шелковистый). Встречаются минералы, поверхность которых лишена блеска. Такие минералы называются матовыми. Металлический блеск имеют те минералы, которые дают черную черту. Неметаллический блеск характерен для минералов, дающих цветную черту. Исключением являются самородные элементы (золото, серебро, медь) и некоторые сульфиды (халькопирит), которые дают цветную черту, но относятся к минералам с металлическим блеском.

Механические свойства. Твердостьспособность минералов оказывать сопротивление внешнему механическому воздействию (царапанию, резанию, истиранию) более прочным телом. Этот признак зависит от внутреннего строения минерала и отражает прочность химических связей между атомами в кристаллической решетке. Твердость определяется методом Ф. Мооса, разработавшего шкалу твердости по степени царапания минералов алмазом и друг другом. В шкале в качестве эталонов используются десять минералов с известной и постоянной твердостью. Эти минералы располагаются в порядке возрастания твердости (табл.1).

Таблица 1 – Шкала твердости Мооса

Наименование минералов Твердость по Моосу Характеристика твердости
Тальк Легко чертится ногтем
Гипс Царапается ногтем
Кальцит Легко царапается ножом
Флюорит С трудом царапается ножом
Апатит Нож не оставляет царапины
Ортоклаз Оставляет царапину на стали и стекле
Кварц Легко царапает сталь и стекло
Топаз Царапает стекло и горный хрусталь
Корунд Легко царапает сталь, стекло и все минералы, кроме алмаза
Алмаз Режет стекло

Примечание: твердость стекла 5 – 5,5

Определяя твердость минерала, следует провести по его поверхности острой гранью минерала из шкалы твердости. Образовавшийся порошок надо удалить, чтобы рассмотреть осталась царапина или нет. В первом случае минерал будет тверже, а во втором – мягче эталона шкалы твердости.

Спайностьспособность кристаллов минерала при ударе раскалываться по направлениям, параллельным граням кристалла с образованием гладких, блестящих плоскостей. Выделяют несколько видов спайности: весьма совершенную, совершенную, среднюю, несовершенную и весьма несовершенную.

Весьма совершенная спайность – минерал легко разделяется в одном направлении на листочки или пластинки с параллельными, ровными плоскостями спайности (слюда, графит). Совершенная спайность – при ударе минерал разрушается и образуются обломки, ограниченные плоскостями спайности, обычно в трех направлениях (галит, кальцит). Средняя спайность (явственная, отчетливая) характерна для минералов, образующих при расколе как гладкие пластинки (плоскости спайности), так и поверхности с неровным изломом (полевые шпаты). Несовершенная спайность – большая часть поверхностей осколков неправильная, очень редко встречаются небольшие участки плоскостей спайности (апатит). Весьма несовершенная спайность – полное отсутствие плоскостей спайности, наблюдаются только поверхности излома (кварц).

Спайность минералов отчетливо показывает, что прочность его резко различна в зависимости от направления. Она обусловлена закономерным расположением атомов и ионов внутри кристалла и объясняется тем, что в пространственной решетке существуют плоские сетки, притяжение между которыми наименьшее.

Излом – вид поверхности, образующейся при раскалывании минеральных агрегатов. Эта характеристика особенно важна при изучении минералов, обладающих несовершенной и весьма несовершенной спайностью. Различают раковистый, занозистый, ступенчатый, зернистый, крючковатый, рубленый, игольчатый, ровный и неровный излом.

Плотность минералов различна, зависит от химического состава. При определении минералов по внешним признакам плотность с большой точностью не определяется. Достаточно деления минералов на две группы: легкие, в состав которых входят легкие химические элементы (алюминий, калий), и тяжелые, имеющие в составе тяжелые элементы (свинец, вольфрам, барий).

Минералы, имеющие в своем составе углекислые соли, под действием раствора соляной кислоты выделяют в виде пузырьков углекислый газ – «вскипают». Особенно хорошо растворяется в кислоте кальцит и его полиморфная разновидность – арагонит. В порошке с кислотой взаимодействует доломит. Магнезит и сидерит реагируют с нагретой кислотой.

При полевом определении минералов используются также такие свойства, как магнитность, вкус, запах и другие. Минерал магнетит отклоняет стрелку компаса; галит – соленый на вкус, сильвин – горько-соленый; сера – с резким запахом.

Аппаратура и материалы.Наборы одиночных природных кристаллов, сростков различных минералов. Фарфоровые пластинки (бисквиты), компас, 10 % соляная кислота, шкалы твердости.

Указания по технике безопасности.Работать с кислотой осторожно, избегая попадания реактива в глаза.

Методика и порядок выполнения работы.Рекомендуется следующий порядок определения минералов. Определяются основные физические свойства: цвет, цвет черты, прозрачность, блеск, твердость, спайность, излом, магнитность, взаимодействие с HCl.

Содержание отчета и его форма.В отчете следует отразить цель работы, кратко теоретические предпосылки, порядок выполнения работы. Определить на различных минералах их свойства. При защите работы студент должен представить отчет о выполненной работе, ответить на вопросы, предложенные преподавателем, и показать умение в определении физических свойств минералов по образцам из коллекции.

Вопросы для защиты работы

1. Каковы специфические особенности и приемы макроскопического метода определения минералов?

2. Каковы главные физические свойства минералов?

3. Какие минералы входят в шкалу Мооса (шкалу твердости)?

4. Что такое цвет черты минералов и как его определить?

5. Что такое спайность минералов? Какие существуют виды спайности?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ МИНЕРАЛОВ В ПРИРОДЕ

 

Цель и содержание.Ознакомиться с основными морфологическими особенностями минералов и научиться определять их на предложенных образцах и на рисунках. В методических указаниях предлагаются для изучения морфологические формы, наиболее часто встречающиеся в образцах, изучаемых студентами на учебных практиках, и дается их характеристика.

Теоретическое обоснование.Внешний вид минералов различен.Он определяется размерами и морфологией. В природе минералы распространены, главным образом, в виде зерен неправильной формы, не имеющих кристаллических граней. Хорошо ограненные кристаллы встречаются значительно реже. Кристаллы – это твердые тела, атомы и ионы которых образуют правильные упорядоченные периодические структуры – кристаллические решетки.

Ниже приводятся общие особенности морфологии кристаллов и их граней, что имеет практическое значение при определении минералов.

Облик кристаллов (габитус). Поскольку любое тело в пространстве имеет три измерения, можно выделить следующие формы кристаллов:

1. Изометрические формы – формы, одинаково развитые во всех трех направлениях в пространстве.

2. Формы, вытянутые в одном направлении (призматические, столбчатые, шестоватые, игольчатые, волокнистые кристаллы).

3. Формы, вытянутые в двух направлениях при сохранении третьего короткого. К ним относятся таблитчатые, пластинчатые, листоватые и чешуйчатые кристаллы.

Двойники. Многие минералы встречаются в виде правильных сростков одиночных кристаллов, которые называются двойниками, тройниками и т. д. Для некоторых минералов такие сростки являются довольно надежными диагностическими признаками: «ласточкины хвосты» гипса (рис. 1); крестообразные двойники ставролита (от греч. stavros – крест).

Рисунок 1 – Единичный кристалл гипса (1) и двойник срастания «ласточкин хвост» (2)

Штриховатость. Нередко грани кристаллов бывают покрыты бороздами или штрихами. Для некоторых минералов это свойство постоянно и служит одним из диагностических признаков. Так, штриховка вдоль вытянутости кристалла характерна для турмалина и эпидота. Штриховка поперек граней наблюдается на призматических гранях кварца. Для кубических кристаллов пирита характерно расположение штрихов на одной грани перпендикулярно по отношению к каждой соседней грани.

Минеральные агрегатысростки минеральных зерен, кристаллов.Агрегаты могут быть мономинеральными (от греч. monos – один, единственный), т. е. состоять из одного минерала (мрамор) и полиминеральными (от греч. polis – многочисленный), представленными несколькими различными минералами (гранит). При описании минеральных агрегатов следует обращать внимание на размер отдельных зерен и их форму. По размеру слагающих кристаллов агрегаты могут подразделяться на гигантокристаллические – слагающие кристаллы более 3 см; крупнокристаллические – 3–1 см; среднекристаллические – 1–0,3 см; мелкокристаллические – менее 0,3 см. Выделяются также скрытокристаллические агрегаты, отдельные зерна которых не видны невооруженным глазом.

По строению и морфологическим признакам агрегаты весьма разнообразны и поэтому приобрели особые названия.

Зернистые агрегаты. Они сложены кристаллическими зернами, иногда в комбинации с хорошо образованными кристаллами. Этот тип агрегатов наиболее широко распространен в земной коре (полнокристаллические магматические породы, многие руды месторождений полезных ископаемых.).

Форма зерен, слагающих агрегаты, накладывает отпечаток на морфологические особенности агрегатов. Если агрегат сложен зернами более или менее изометрической формы, то его называют просто зернистым. Если зерна имеют пластинчатый облик, то такие агрегаты называют листоватыми или чешуйчатыми в зависимости от размеров слагающих индивидов. Агрегаты, зерна которых вытянуты в одном направлении, носят название шестоватых, игольчатых, волокнистых. По степени заполнения пространства различают плотные и рыхлые зернистые агрегаты.

Друзы (от нем. druse – щетка) – закономерные сростки минералов, наросших на стенках каких-либо пустот (рис. 2). По друзам часто удается изучить последовательность выделения разных минералов. Хорошо образованные кристаллы возникают в свободном пространстве, т. е. в каких-либо первичных пустотах, полых трещинах. К этой категории относятся кристаллические корки и щетки. Рисунок 2 – Друза кварца

Секреции (от лат. secretion – выделение) образуются в результате заполнения неправильных, но обычно округлой формы, пустот кристаллическим или коллоидным веществом. Характерной особенностью большинства секреций является последовательное концентрически послойное отложение минерального вещества по направлению от стенок пустоты к центру. Отдельные слои отличаются друг от друга по цвету и составу. Мелкие секреции (до 10 мм в поперечнике) называются миндалинами, крупные – жеодами.

Конкреции–округлые и шаровидные выделения минералов, в которых минеральное вещество нарастает от центра к периферии. Строение может быть скорлуповатым или радиально-лучистым (рис. 3). Размеры конкреций колеблются от миллиметров до десятков сантиметров, иногда до метров в поперечнике. Мелкие конкреции (менее 2–3 см) называются оолитами (от греч. oon – яйцо и lithos – камень) (рис. 4). Оолиты возникают в водных средах вокруг песчинок, обломков органических остатков и даже вокруг пузырьков газа. Особенностью оолитов является концентрическая слоистость, иногда скорлуповатость. Аналогичные по форме, но не обладающие концентрической слоистостью образования называют псевдооолитами (бобовинами). В виде конкреций встречаются фосфорит, пирит, марказит, сидерит, барит и другие минералы. Рисунок 3 – Конкреция фосфорита Рисунок 4 – Оолиты арагонита

Натечные образования возникают при выпадении минерального вещества из растворов, текущих по открытым поверхностям. Эти минеральные образования возникают за счет коллоидов – гелей. Они наблюдаются в пустотах. Постепенно теряя испаряющуюся воду, коллоидные растворы густеют и под влиянием силы тяжести свисают с верхних частей пустот в виде сталактитовых, почковидных, гроздевидных и прочих форм (рис. 5). В таком виде они, в конце концов, затвердевают. В нижних частях пустот за счет падающих капель возникают поднимающиеся кверху конусообразные сталагмиты. Натечные формы могут иметь также вид сосулек и желваков.

а б

Рисунок 5 – Натечные формы выделения минералов: а) сталактитовые занавесы кальцита; б) желваки гематита

Землистые массыпредставляют собой мягкие мучнистые образования, в которых невозможно различить даже с помощью лупы какие-либо кристаллические образования. Обычно они наблюдаются в виде корок или скоплений, возникающих при химическом выветривании горных пород. В зависимости от цвета такие массы называются сажистыми (черные) или охристыми (желтого и бурого цвета). Встречаются землистые минеральные образования различной окраски гидросиликатов никеля, сажистые образования гидроокислов марганца, охристые образования гидроокислов железа.

Налеты и примазкивстречаются в виде тонких пленок на поверхности кристаллов и представляют собой различные по составу вещества (тонкие пленки бурых гидроокислов железа на кристаллах горного хрусталя, примазки медной зелени и сини в горных породах, вмещающих медные месторождения).

Выцветы – рыхлые пленки, корочки или спорадически рассеянные моховидные и пушистые образования каких-либо солей, чаще всего легко растворимых водных сульфатов, периодически появляющиеся на поверхности руд, горных пород, сухих почв. В дождливые периоды года они исчезают, а в сухую погоду появляются вновь.

Дендриты(от греч. dendron – дерево) образуются в результате быстрой кристаллизации минералов в тонких трещинах и порах породы и напоминают причудливые по форме ветки растений (дендритоподобные выделения гидроокислов марганца на поверхности пород или вдоль тонких трещин) (рис. 6). Рисунок 6 – Дендриты

Иногда минералы выделяются в несвойственной им форме, образуя точную копию другого минерала или органического образования. Такие формы называются псевдоморфозами(от греч. pseudos – ложь, morphe – форма), т. е. ложными формами. Незначительное количество минералов не имеет кристаллической решетки, т. е. выделяются не в кристаллическом, а в аморфном или коллоидном состоянии.

Форма нахождения минералов в природе и особенности строения минеральных агрегатов позволяют судить об условиях их образования.

Аппаратура и материалы.Набор минералов различных морфологических типов, рисунки, плакаты, иллюстрирующие морфологические особенности минералов.

Указания по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Используя имеющиеся методические пособия, плакаты, рисунки, учебники, студент должен последовательно описать характерные морфологические признаки минералов и минеральных агрегатов, предложенных преподавателем: степень изометричности, габитус, размеры зерен зернистых агрегатов, двойники, псевдоморфозы.

Содержание отчета и его форма.В отчете следует отразить цель работы, кратко теоретические предпосылки, порядок выполнения работы. Пользуясь предложенными методическими указаниями, учебниками, учебно-методическими пособиями и коллекциями описать и зарисовать различные морфологические типы минеральных индивидов и агрегатов, дать их краткую характеристику, осветить особенности и условия образования. Результаты работы представить в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Морфология минералов

Рисунок минерала Краткая характеристика, особенности морфологического типа, условия образования
   

При защите работы студент должен представить отчет о выполненной работе, ответить на вопросы, предложенные преподавателем, определить морфологические типы агрегатов по образцам из коллекции.

Вопросы для защиты работы

1. Какие формы кристаллов характерны для минералов?

2. Связана ли морфология минералов с особенностями их кристаллической структуры?

3. Для каких минералов штриховатость граней является диагностическим признаком?

4. Что такое двойники? Для каких минералов они наиболее типичны и облегчают их диагностику?

5. Чем обусловлены характерные морфологические особенности минеральных агрегатов?

6. Перечислите главнейшие типы минеральных агрегатов.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ И ИХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ПО КОЛЛЕКЦИЯМ

 

Цель и содержание. Научить студентов определять название минералов и их характерные признаки. Ознакомить с классификацией минералов по типу химического соединения элементов. Рассмотреть условия образования породообразующих минералов. Ознакомить с практическим применением минералов.

Теоретическое обоснование. Минералы (от греч. minera – руда) – это однородные по составу и строению природные химические соединения, возникающие в результате разнообразных процессов, происходящих внутри земной коры и на ее поверхности. Большинство минералов твердые кристаллические тела. Реже встречаются жидкие и газообразные минералы.

Минералы слагают не только твердые оболочки Земли, но и планеты земной группы, астероиды, Луну, метеориты, частицы космической пыли. Известно около 3,5 тысяч минеральных видов.

Свойства минералов зависят от их химического состава и внутреннего строения. Эти признаки положены в основу классификации минералов. Выделяют следующие классы минералов: самородных элементов, сульфидов, карбонатов, оксидов и гидроксидов, сульфатов, галоидных соединений, фосфатов, силикатов и алюмосиликатов. Ниже приводится краткая характеристика классов минералов.

Класс самородных элементов. В этот класс входят более 30 элементов, находящихся в самородном состоянии. Это металлы (железо, медь), полуметаллы (мышьяк, сурьма, висмут) и неметаллы (сера, углерод).

Минералы класса самородных элементов не являются породообразующими, но имеют большое практическое значение.

По происхождению самородные элементы связаны с магматическими, гидротермальными и метаморфическими процессами. Распространение их в земной коре невелико. Наиболее распространенными являются благородные металлы – платина, золото и серебро, а также графит и сера.

Класс сульфидов. В этот класс входит большое количество минералов, представляющих собой сернистые соединения металлов. Наиболее распространены сульфиды железа (пирит), меди (халькопирит), свинца (галенит) и цинка (сфалерит). Минералы имеют темную окраску, металлический блеск и высокую плотность.

Минералы класса сульфидов, как правило, образуются в гидротермальных условиях и встречаются в виде прожилков, гнезд или кристаллов. В зоне выветривания сульфиды разрушаются, переходя в сульфаты, окислы, карбонаты и другие соединения.

Класс карбонатов насчитывает около 80 представителей. Карбонаты – это соли угольной кислоты (Н2СО3), для которых характерна реакция с соляной кислотой.

Минералы класса карбонатов имеют светлую окраску, низкую твердость, небольшой удельный вес, а также широкое распространение в верхней части литосферы. Наиболее распространенными являются кальцит, доломит, магнезит, сидерит.

Класс оксидов и гидроксидов объединяет минералы, образованные соединениями металлов и полуметаллов с кислородом, с гидроксильной группой ОН или водой. Минералы этого класса образуются как в эндогенных (внутренних), так и в экзогенных (поверхностных) условиях. Некоторые из них относятся к породообразующим, некоторые – к рудам. Самыми распространенными являются оксид кремния SiO2 (кварц), оксиды и гидроксиды железа (гематит, магнетит, лимонит).

Практическое значение минералов этого класса велико, так как они образуют руды черных, цветных и редких металлов, слагают многие неметаллические полезные ископаемые. Некоторые из них играют роль драгоценных и поделочных камней.

Класс сульфатов включает минералы, представленные солями серной кислоты. Минералы этого класса осаждаются из поверхностных вод, связаны с окислением сульфидов и серы в зоне выветривания. Минералы обычно светлые, с низкой твердостью и небольшим удельным весом. Главными представителями класса являются: ангидрит, гипс, барит.

Класс галоидов содержит около 100 минералов, представляющих собой соли галогеноводородных кислот HF, HCl, HBr, HI. Как породообразующие минералы имеют небольшое значение, но их скопления рассматриваются как сырье для химической и пищевой промышленности, металлургии и сельского хозяйства. Наиболее часто встречаются галит, сильвин и флюорит.

Образование галоидов связано с усыханием поверхностных соленосных бассейнов, а также с гидротермальными процессами.

Класс фосфатов объединяет большое количество минералов. Фосфа-ты – это минералы, образованные солями ортофосфорной кислоты (Н3РО4). Наиболее широко распространенным минералом является апатит.

В класс силикатов и алюмосиликатов (далее просто силикаты) входят наиболее важные и широко распространенные в земной коре породообразующие минералы. Силикатами являются около 800 минералов, которые характеризуются сложным химическим составом и внутренним строением. Одним из основных элементов в составе силикатов является кремний (Si). Присутствуют также кислород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий, калий, водород.

Самыми распространенными являются минералы группы полевых шпатов. Реже встречаются пироксены, амфиболы и слюды.

По происхождению силикаты связаны с эндогенными (магматическими, пегматитовыми, метаморфическими) и экзогенными процессами. Силикаты экзогенного происхождения представляют собой продукты выветривания или изменения первичных минералов.

Силикаты – это ценные неметаллические полезные ископаемые, руды на рассеянные элементы, цветные металлы и редкие земли. Ряд силикатов используется в качестве драгоценных и поделочных камней (изумруд, гранаты, аквамарин, топаз).

Аппаратура и материалы.Коллекция минералов различных классов, лупы, шкала Мооса, фарфоровые и стеклянные пластинки для определения цвета черты и твердости, магниты, 5–10 % соляная кислота, рекомендованные таблицы и рисунки.

Указание по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Для того чтобы распознать минералы в лабораторных условиях, не прибегая к специальным методам минералогического исследования и оборудованию, необходимо знать и уметь определять их основные диагностические свойства. Способы определения минералов разнообразны и не могут быть сведены к одному или нескольким приемам. Многое зависит от того, насколько хорошо выражены свойства минерала и насколько широко этот минерал распространен в природе.

Для определения минералов рекомендуется использовать метод исключения. Путем сопоставления физических свойств исключаются отдельные классы минералов и выделяются один – два класса, к которым предположительно относится данный минерал. Например, если минерал обладает хорошо выраженным металлическим блеском, то он, скорее всего, относится к классу сульфидов или самородных элементов. Название этого минерала надо искать внутри этих классов.

Рекомендуется следующий порядок определения минералов:

1. Определяются и записываются основные физические свойства: твердость, плотность (г/см3), цвет, цвет черты, блеск, спайность, магнитность, взаимодействие с HCl.

2. Определяется принадлежность минерала к тому или иному классу (классам) по совокупности признаков.

3. Определяется место минерала внутри класса (название, разновидности и т. д.).

При описании минералов рекомендуется использовать данные, приведенные в таблице 3.

 

 


 
Таблица 3 – Характеристика минералов различных классов

№ образца Наименование минерала, химическая формула Твердость/ плотность Цвет Цвет черты/ блеск Спайность/ излом Происхождение минерала Практическое применение
Класс «Самородные элементы»
Медь (Сu) с примесями золота и серебра 2,5–3,0/ 8,5–8,9 медно-красный металлически-блестящий/ металлический отсутствует/ самородное, осадочное, окисление медно-сульфидных месторождений электротехника, приборостроение, машиностроение
Серебро (Ag) с примесями золота и меди 2,5/ 10,1–11,1 серебряно-белый металлически-блестящий/ металлический отсутствует/ гидротермальное, зоны окисления сульфидных месторождений электроника, ювелирное дело, медицина, химическая промышленность
Золото (Au) с примесями Cu, свинца (Pb) 2,5–3/ 13,6–18,3 золотисто-желтый металлически-желтый/ металлический отсутствует/ гидротермальное, россыпное ювелирное дело, электроника, медицина
Железо (Fe) 4–5/ 7–7,8 стально-серый стально-серый, блестящий/ металлический отсутствует/ магматическое (ультраосновные и основные породы) электротехника, приборостроение, машиностроение
Платина (Pt) 4–4,5/ 15–19 белый белый/ металлический отсутствует/ неровный магматическое (ультраосновные породы) электроника, ядерная техника, ракетостроение, текстильная промышленность
Сера (S) 1–2/ 2,05–2,08 желтый с различными оттенками не дает/ алмазный, в изломе – жирный несовершенная/ неровный при вулканических извержениях, разложении сернистых металлов, осадочным путем химическая промышленность (для производства серной кислоты), текстильная промышленность

 
Продолжение таблицы 3

Алмаз (С) 10/ 3,5–3,6 бесцветный, голубой, бурый, зеленый не дает/ алмазный средняя/   пегматитовое (в кимберлитах) ювелирное дело, абразивный и режущий материал, при бурении
Графит (С) 2,23/ 12,1 железно-черный до стального черный блестящий/ металловидный совершенная/   магматическое, метаморфическое металлургическая, электротехническая, атомная, химическая промышленность
Класс «Сульфиды»
Галенит (PbS) 2–3/ 7,4–7,6 свинцово-серый серовато-черный блестящий/ металлический совершенная/ ступенчатый гидротермальное, контактово- метаморфическое, осадочное руда на свинец, серебро, бериллий, медь, цинк
Сфалерит (ZnS) 3–4/ 3,5–4,2 бурый, черный белый, желтый, бурый/алмазный совершенная/ неровный гидротермальное, хемогенно-осадочное руда на цинк
Киноварь (кровь дракона) (HgS) 2–2,5/ 8,1–8,2 красный красный/ алмазный совершенная/   гидротермальное   руда на ртуть, медицина, электротехника, химическая промышленность
Халькопирит (CuFeS2) 3,5–4/ 4,2 латунно-желтый черный с зеленоватым оттенком/ металлический несовершенная/ неровный   магматическое, гидротермальное, метаморфическое, осадочное руда на медь, электротехника, машиностроение, приборостроение
Пирит (FeS2) 6–6,5/ 4,9–5,2 латунно-желтый буровато или зеленовато-черный/ металлический несовершенная/неровный, раковистый магматическое контактово-метасоматичес-кое, осадочное химическая промышленность
Молибденит (MoS2) 1/ 4,7–4,8 свинцово-серый серый/ металлический весьма совершенная/ листоватый гидротермальное, магматическое оборонная промышленность

 
Продолжение таблицы 3

Аурипигмент (As2S3) 1–2/ 3,4–3,5 лимонно-желтый с бурым лимонно-желтый/ от полуметаллического до алмазного совершенная/ листоватый, чешуйчатый гидротермальное, вулканическое руда на мышьяк, сельское хозяйство, стекольное производство, кожевенная промышленность
Класс «Карбонаты»  
Кальцит (СаСОЗ) 3/ 2,6–2,8 бесцветный, белый, розовый, желтый белый/ стеклянный, перламутровый совершенная/ ровный, ступенчатый гидротермальное, осадочное строительство, металлургическая, химическая промышленность, сельское хозяйство, ювелирное дело
Арагонит (СаСОЗ) 3,5–4/ 2,9–3 белый, желтовато-белый, фиолетовый белый/ стеклянный отсутствует/   гидротермальное, осадочное строительство, металлургическая, химическая промышленность
Магнезит (MgСОЗ) 4–4,6/ 2,9–3 белый с желтоватым или сероватым оттенком белый/ стеклянный совершенная/ ступенчатый, раковистый, неровный гидротермальное, осадочное металлургия, химическая, фармацевтическая промышленность
Доломит Ca,Mg(СОЗ) 3,5–4/ 1,8–2,9 серовато-белый с желтоватым, буроватым оттенком белый/ стеклянный совершенная/ косо-ступенчатый гидротермальное, осадочное строительство, металлургическая, химическая промышленность, сельское хозяйство

 
20

Сидерит (FeCОЗ) 3,5–4,5/ 3,9 желтовато-бе-лый, сероватый бесцветный/ стеклянный совершенная/ ступенчатый гидротермальное, осадочное руда на железо
Малахит Cu[CO3](OH)2 3,5–4,5/ 3,9–4,1 ярко-зеленый, черно-зеленый бледно-зеленый/ стеклянный до алмазного средняя/ землистый зона окисления медно-сульфидных месторождений руда на медь, декоративный, поделочный камень

 
Продолжение таблицы 3

Азурит Cu3[CO3]2(OH)2 3,5–4/ 3,7–3,9 темно-синий, голубой голубой/ стеклянный средняя/ плотный, землистый зона окисления медно-сульфидных месторождений руда на медь, химическая промышленность
Класс «Оксиды и гидроксиды»
Корунд (Аl2ОЗ) 9/ 4–4,1 синевато-желтовато-серый /стеклянный до алмазного отсутствует/ неровный, раковистый магматическое, контактово-метасоматическое, метаморфическое абразивный материал, квантовая электроника, приборостроение
Гематит (Fe2О3) 5,5–6/ 5–5,3 железно-черный до стально-серого вишнево-крас-ный/полуметаллический отсутствует/ неровный магматическое, гидротермальное; контактово-метасоматический металлургическая, химическая промышленность
Магнетит (Fe3О4) 5,5–6/ 4,9–5,2 железно-черный черный/ полуметаллический отсутствует/ раковистый, неровный магматическое, контактово-метасома-тическое, гидротермальное металлургическая промышленность
Хромит (FeCr2O4) 5,5–7,5/ 4–4,8 черный бурый/ металловидный отсутствует / зернистый магматическое металлургическая промышленность
Лимонит (Fe2О3·n H2O) 1,5–5,5/ 2,7–4,3 темно-бурый до черного желто-бурый/ полуметаллический, смолистый несовершенная/ раковистый экзогенное металлургическая промышленность
Кварц (SiO2) 7/ 2,5–2,8 серовато-белый, белый, серый /жирный, стеклянный отсутствует/ раковистый, неровный магматическое (кислые породы), пегматитовое, осадочное электроника, радиотехника, оптика, точная механика, строительство, ювелирное дело
Опал (SiO2·n H2O) 5,5–6,5/ 1,9–2,5 Бесцветный, белый, желтый, голубой светлый/ жирный, восковой, перламутровый отсутствует/ раковистый экзогенное, осадочное биогенное строительство, ювелирное дело

 
Продолжение таблицы 3

Класс «Сульфаты»
Барит (BaSO4) 3–3,5/ 4,3–4,7 бесцветный, прозрачный бесцветный/ стеклянный совершенная/ неровный гидротермальное, зона выветривания химическая и топливная промышленность
Гипс (CaSO4·2H2O) 2/ 2,3 бесцветный, белый

 
белый/

стеклянный, перламутровый

весьма совершенная/ ровный осадочное, в зоне выветривания строительство, медицина
Ангидрит (CaSO4) 3–3,5/ 2,6 белый с голубым оттенком белый/ стеклянный до жирного, перламутровый совершенная/ неровный осадочное, гидротермальное строительство, сельское хозяйство, химическая промышленность
Класс «Галоидов»
Галит (NaCl) 2,5/ 2,2–2,3 бесцветный, желтый белый/ стеклянный, жирный совершенная/ ступенчатый осадочное (хемогенное) пищевая, химическая промышленность, медицина
Сильвин (КCl) 2/2 бесцветный, белый, серый бесцветный, белый/стеклянный, жирный совершенная/ ступенчатый осадочное (хемогенное) химическая промышленность, сельское хозяйство, медицина
Флюорит (СаF2) 4/ 3,1–3,2 бесцветный, желтый бесцветный, белый/ стеклянный совершенная/ ступенчатый гидротермальное, магматическое, метаморфическое металлургическая, химическая промышленность
Класс «Фосфатов»
Апатит (Са5[PO4]3(F,Cl,OH)) 5/ 3,1–3,3 белый, светло-зеленый белый/ стеклянный, жирный несовершенная/ неровный, раковистый магматическое, контактово-метасоматическое, гидротермальное химическая промышленность, сельское хозяйство, ювелирное дело

 
Продолжение таблицы 3

Класс «Силикатов и алюмосиликатов»
Оливин ((Mg, Fe)2[SiO4]) 6,5–7/ 3,2–3,5 оливково-зеленый, бутылочный, буроватый белый/ стеклянный до жирного средняя/ мелкораковистый магматическое: ультраосновные, основные породы огнеупорное сырье, ювелирное дело
Гранаты (А3В2[SiO4]3) 6,5–7,5/ 3,4–4,3 бесцветный, желтый, красный, зеленый белый/ стеклянный, алмазный, жирный несовершенная/ раковистый, занозистый, шероховатый метаморфическое, магматическое, в россыпях ювелирное дело, обрабатывающая промышленность
Диопсид (CaMg[Si2O6]) 5,5–6/ 3,3 серый с зеленоватым оттенком белый, слегка зеленоватый/ стеклянный средняя/ ступенчатый до неровного магматическое: ультраосновные, основные породы, метаморфическое ювелирное дело
Роговая обманка (Ca,Na)2 (Mg,Fe)(Al,Fe) [(Al, Si,)4O11]2 [OH]2 5,5–6/ 3–3,5 темно-зеленый до черного зеленый/ стеклянный, полуметаллический совершенная под углами 56° и 124°/ ступенчато-неровный, шероховатый магматическое, метаморфическое, в скарнах важный породообразующий минерал
Серпентин Mg6[Si4O10] (OH)8 2,5–3/ 2,5–2,7 темно-зеленый, желто-зеленый белый/ восковой, жирный, стеклянный весьма совершенная/ занозистый, раковистый гидротермальное, в корах выветривания ультраосновных пород производство жаро- и кислоупорных материалов, поделочный камень
Каолинит Al4[Si4O10] (OH)8 1/ 2,6 белый, желтоватый или сероватый белый/ матовый, тусклый, перламутровый весьма совершенная/ землистый, раковистый гидротермальные изменения и выветривание полевых шпатов фарфоровая, косметическая и мыловаренная промышленность, строительство

 
Продолжение таблицы 3

Монтмориллонит очень мягкий белый с серым или синеватым оттенком белый/ матовый совершенная/ землистый выветривание основных пород в щелочной среде строительство, бурение, пищевая промышленность
Тальк Mg3[Si4O10] (OH)2 1/ 2,6–2,8 белый, желтоватый, серый белый/ шелковистый, жирный, перламутровый, стеклянный весьма совершенная/ занозистый, неровный гидротермальное изменение ультраосновных пород керамическая промышленность, медицина, бумажная, текстильная промышленность
Мусковит КAl2[AlSi3O10] (OH, F)2 2–2,5/ 2,8–3,1 бесцветен, сероватый белый/ стеклянный весьма совершенная/ ровный магматическое, гидротермальное, метаморфическое электропромышленность, радиотехника, приборостроение
Биотит K(Mg, Fe)3 [AlSi3O10] (OH, F, Cl)2 2,5–3/ 3–3,1 черный, бурый белый/ стеклянный, металловидный весьма совершенная/ ровный, ступенчатый магматическое, пегматитовое, метаморфическое извлечение рубидия и цезия
Глауконит K(Fe, Al, Mg)2 [(Al, Si)4O10] (OH)2·n H2O 2–3/ 2,2–2,8 зеленый зеленый/ матовый весьма совершенная/ зернистый, землистый осадочное химическая промышленность, сельское хозяйство
Ортоклаз K[AlSi3O3] 6–6,5/ 2,54–2,63 светло-розовый, буровато-желтый белый/ стеклянный, перламутровый совершенная/ неровный, ступенчатый магматическое (кислые, щелочные породы), осадочное керамическая промышленность, ювелирное дело
Микроклин K[AlSi3O8] 6–6,5/ 2,5–2,6 серый, желтоватый, розовый белый/ стеклянный, перламутровый совершенная/ неровный, зернистый магматическое (кислые, щелочные породы), метаморфическое керамическая промышленность
Лабрадор Ab50An50 – Ab30An70 7/ темно-серый, зеленовато-серый не дает/ стеклянный совершенная/ неровный магматическое строительство (облицовочный материал)


Содержание отчета и его форма.В отчете следует отразить цель работы, кратко теоретические предпосылки, порядок выполнения работы. Определить на различных минералах предлагаемой коллекции их свойства и дать точное название минерала, его химический состав, используя таблицу 3. Результаты работы представить в виде таблицы 4.

Таблица 4 – Характеристика основных свойств минералов

Название минерала, химическая формула Твердость, плотность Цвет, цвет черты Блеск Спайность, излом Магнитность, реакция с НCl Происхождение

При защите работы студент должен представить отчет о выполненной работе и ответить на вопросы, предложенные преподавателем.

Вопросы для защиты работы

1. Как определяется блеск минерала? Какое диагностическое значение имеет этот признак?

2. Какие существуют основные классы минералов? Назовите главных представителей каждого класса.

3. Назовите виды спайности, характерные для минералов класса «карбонаты».

4. Какие группы минералов включает класс «оксидов»?

5. Отметьте общие диагностические признаки минералов классов: «сульфиды, оксиды, карбонаты, сульфаты, самородные элементы».

6. Минералы какого класса реагируют с соляной кислотой?

7. Дайте характеристику класса «силикатов».

8. Какое практическое значение имеют минералы класса «силикатов»?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

КОНТРОЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ

 

Цель и содержание. Проконтролировать умение студентов определять название минералов и их характерные признаки. Установить владеют ли студенты специальной геологической терминологией, имеют ли представления о классах минералов и их практическом использовании.

Теоретическое обоснование. Минералы образуются в определенных физико-химических условиях. Своеобразие физико-химической обстановки в каждом отдельном случае способствует возникновению конкретного минерала или их скоплений.

Для удобства изучения минералы классифицируют, причем в основу классификации могут быть положены различные признаки: химическое строение, условия образования, практическое значение минералов.

Аппаратура и материалы.Коллекция минералов, лупы, шкала Мооса, фарфоровые и стеклянные пластинки, магниты, 5–10 % соляная кислота.

Указание по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Студент должен внимательно изучить минералы, предложенные преподавателем в качестве контрольных образцов. Им определяются диагностические свойства минералов с использованием необходимых материалов (фарфоровые и стеклянные пластинки, лупа и др.). Определяется класс, к которому относится тот или иной минерал. Затем дается название и химическая формула минерала.

Содержание отчета и его форма.Форма отчета устная. В процессе дискуссии преподавателя и студента выясняются знания и умения студента.

Вопросы для защиты работы

1. Что такое механические свойства минералов? Перечислите их.

2. Как определяется твердость минерала?

3. Какие минералы включает класс «галоидов»?

4. В каких условиях образуются минералы класса «фосфатов» и «сульфидов»?

5. Какое практическое значение имеют минералы класса «оксидов и гидроксидов»? Приведите примеры.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Изучение магматических горных пород

 

Цель и содержание. Ознакомить студентов с главными представителями магматических горных пород и условиями их образования. Научить по основным диагностическим признакам распознавать различные магматические породы. В методических указаниях содержатся основные сведения о магматических породах и приводятся диагностические признаки, характерные для наиболее распространенных типов пород.

Теоретическое обоснование. Горными породами называются агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Минералы, присутствующие в горной породе в количестве не менее 10 %, называются главными породообразующими, менее 10 % – второстепенными. Одни и те же минералы могут быть для одних пород главными, для других – второстепенными.

Горные породы по происхождению делятся на магматические (изверженные), осадочныеи метаморфические.

Магматические горные породы образовались путем застывания и кристаллизации магмы в толще земной коры или путем охлаждения и затвердевания лавы, излившейся на поверхность Земли при вулканических извержениях. В зависимости от того, где происходит остывание магмы, образуются горные породы двух типов: интрузивные (глубинные, вторгшиеся) и эффузивные (излившиеся).

При внедрении магмы в толщу земной коры происходит ее медленное охлаждение и хорошая кристаллизация; при этом возникают глубинные магматические породы полнокристаллического строения. При излиянии магмы на поверхность Земли она попадает в условия более низких температур и давлений. Образующиеся в этих условиях эффузивные породы не успевают полностью кристаллизоваться и поэтому имеют неполнокристаллическое или стекловатое строение.

Классификация магматических горных пород, кроме того, основывается на содержании в них кремнезема SiO2. По этому признаку выделяют четыре группы (табл. 5).

Таблица 5 – Химическая классификация магматических пород

Состав пород Глубинные породы   Излившиеся породы    
Химический Минералогичес-кий   Палеотипные Кайнотипные  
 
Кислые SiO2 = 70–65 % Кварц, полевые шпаты, слюда Гранит Кварцевый порфир Липарит  
Средние SiO2 = 65–52 % Полевой шпат, роговая обманка, биотит Средний плагиоклаз, роговая обманка, авгит Сиенит     Диорит Ортофир (порфир)   Порфирит Трахит     Андезит  
Основные SiO2 = 52–40 % Основные плагиоклазы, авгит, оливин Габбро Диабаз Базальт  
  Продолжение таблицы 5
 
Ультраосновные SiO2 < 40% Авгит Авгит, оливин, рудные минералы Оливин, рудные минералы Пироксенит Перидотит   Дунит      
               

 

Особенности внутреннего строения породы, обусловленные соотношением ее составных частей и характером связи между ними, характеризует структура. Все глубинные магматические породы имеют полнокристаллические (зернистые) структуры. По крупности образовавшихся кристаллов (зерен) выделяют: крупнозернистые (более 5 мм); среднезернистые (от 5 мм до 1 мм); мелкозернистые (от 1 мм до 0,1 мм) и тонко зернистые (менее 0,1 мм) структуры.

По относительным размерам зерен различают равномернозернистые (кристаллические зерна имеют приблизительно одинаковые размеры) и неравномернозернистые (размеры зерен различны) структуры. Первые возникают при сохранении определенных условий кристаллизации в течение длительного времени, вторые – при резкой смене физико-химических условий кристаллизации. Излившиеся магматические породы по строению резко отличаются от глубинных. У них наблюдаются неполнокристаллические (порфировые) и стекловатые структуры.

Текстура (сложение) пород характеризует пространственное расположение составных частей породы в ее объеме, степень однородности ее сложения. Выделяются следующие текстуры магматических пород:

1. Однородная (массивная) текстура характеризуется тем, что минералы, слагающие породу, распределены по всей ее массе равномерно и любой ее участок не отличается от других участков.

2. Неоднородная (такситовая) текстура характеризуется тем, что отдельные участки породы отличаются друг от друга по составу или структуре, причем сами участки распределены в породе беспорядочно.

3. Полосатая (полосчатая) текстура характеризуется тем, что минералы, слагающие породу, расположены в виде более или менее правильных полос.

4. Пористая текстура характеризуется наличием в породе большого количества неправильной формы пор, образовавшихся при выделении из лавы растворенных в ней газов и паров.

5. Миндалекаменная(миндалевидная) текстура характеризуется тем, что пустоты в лаве выполнены каким-либо минералом (халцедон, кварц).

Формы залегания магматических пород весьма разнообразны. Определяются они количеством внедрившегося расплава, его химическими особенностями, в частности, вязкостью. Выделяются согласные формы залегания, когда магма проникает в породы согласно их напластованию, и несогласные, когда магма сечет напластование или вообще не зависит от него.

Одной из самых крупных форм залегания интрузивныхмагматических пород является батолит – куполообразное интрузивное тело больших размеров (площадью более 200 км2). Основание его погружается в недра Земли. Образование батолита происходит в условиях высоких давлений и медленного понижения температуры. Батолиты имеют чаще всего гранитный состав. Они развиты, например, на Украинском кристаллическом массиве, на Алтае, в Средней Азии, на Аляске.

Штоки по форме аналогичны батолитам, но отличаются меньшими размерами. Они образованы на значительной глубине и обычно связаны с батолитами.

Согласные интрузии. Лакколиты имеют караваеобразную форму с выпуклой поверхностью. Размеры сравнительно небольшие (от 100–200 м в поперечнике до нескольких километров). Слагаются вязкой магмой, внедрившейся между пластами осадочных пород и приподнявшей их. Подъем магмы происходит по вертикальному каналу. Примерами лакколитов являются горы Аю-Даг (Крым), Машук (Кавказ).

Лополиты имеют вид плоского блюдца или чаши. Их образование связано с опусканием подстилающих и покрывающих интрузию осадочных пород. Лополиты сложены основными и ультраосновными породами. Примерами лополитов служат Бушвельдский массив (Южная Африка) и лополит Седбери (Канада).

Факолиты – интрузивные тела, возникшие в результате затвердения магматического расплава, внедрившегося в толщу пород, испытывающих процессы складкообразования.

Силлы – согласные интрузивные тела (пластовые интрузии), образованные в тех случаях, когда поднявшаяся по трещине магма проникает в толщу пород по напластованию. Протяженность силл достигает сотен тысяч квадратных километров при мощности в сотни метров. Известны силлы в бассейнах Енисея и Ангары, в провинции Кару (Южная Африка).

Несогласные интрузии.Жилы – тела, секущие пласты осадочных или метаморфических пород, образующиеся в трещинах батолитов и подобных им тел. Жилы, имеющие вертикальное направление, называются дайками. Нередко они выступают на поверхность. Сложены жилы и дайки обычно основными породами.

Жерловины (некки) – заполнения вертикальных трубкообразных каналов. Образуются они в результате застывания лавы или смеси лавы и рыхлых продуктов извержения в нижней части жерла вулкана.

Формы залегания эффузивных пород менее разнообразны. Среди них наиболее распространены покровы, потоки, купола и пики. Первые две формы характерны для пород, возникших из подвижной магмы, последние две – для пород, образовавшихся из вязкой магмы.

Покровы – плоские слегка вытянутые вдоль главного направления течения тела с практически постоянной мощностью. Они образуются на горизонтальной поверхности. Покровы образуются при больших излияниях масс базальтовых лав и занимают значительные площади.

Чаще всего лава движется в виде лавовых потоков, форма которых определяется рельефом местности. Длина потока зависит от подвижности магмы. Площади их распространения значительно меньше, чем у покровов. Примерами являются лавовые потоки Гавайских, Камчатских вулканов.

Купола – куполообразные или конические тела, образованные внутри кратера вулкана и сложенные затвердевшей гранитной магмой. Имеют небольшие размеры.

Пики (иглы) – магматические тела, значительно возвышающиеся над поверхностью земли. Площадь основания пика обычно невелика.

Известны скрытовулканические несогласные тела, состоящие из магматических продуктов, поднявшихся со значительных глубин. Это диатремы (трубки взрыва). Они отличаются от вулканов тем, что поднятие магмы в них происходит один раз и очень быстро. Размеры трубок изменяются от нескольких десятков метров до 1–2 км. К ультраосновным породам этих трубок (кимберлитам) приурочены месторождения алмазов в Южной Африке и Якутии.

Аппаратура и материалы.Коллекция магматических горных пород, набор луп, таблица классификации магматических горных пород.

Указания по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы. Вначале следует произвести разделение выданных горных пород на две группы: интрузивные и эффузивные. Затем необходимо подразделить горные породы в каждой группе по окраске (кислые породы имеют светлую окраску, средние – серую светлых тонов, основные – темно-серый или темно-зеленый цвет; ультраосновные – обычно темно-зеленый или черный цвет). В каждой выделенной подгруппе определить название горных пород, используя таблицы 5 и 6.

Таблица 6 – Схематизированный определитель горных пород

Порода Руководящие внешние признаки
Граниты Полнокристаллическое, массивное строение. Состав: полевые шпаты (кислые), кварц, биотит, роговая обманка до 15–20 %, мусковит, рудные минералы. Цвет розовый, красный или серый
Липариты Скрытокристаллическое, стекловатое строение. Заметны поры. Окраска светлая или красноватая
  Сиениты Полнокристаллическое, массивное строение. Состав: полевые шпаты (кислые), роговая обманка, биотит до 30 %, кварц отсутствует. Цвет серый, красноватый
Трахиты Скрытокристаллическое, порфировое, мелкокристаллическое строение. Заметны поры. Излом шероховатый, тусклый. Цвет светло-серый, желтоватый, красноватый
Диориты Полнокристаллическое, массивное строение. Состав: средние плагиоклазы, роговая обманка, авгит, слюда. Кварц встречается редко, темноцветных минералов 25–30 %. Цвет зеленый, серый
Андезиты Порфировое, офировое строение. Заметны поры. Цвет зелено-серый, коричнево-бурый и серый
Габбро Полнокристаллическое, массивное строение. Состав: основные плагиоклазы, авгит, роговая обманка, оливин, рудные минералы. Цвет от серого до черного
Лабрадор Крупнозернистое, массивное строение. В составе полевой шпат – лабрадор. Цвет темно-серый, синевато-серый. Характерен синий отлив
  Продолжение таблицы 6
Базальт Скрытокристаллическое строение. Темно-серый, черный цвет
Диабаз Тонкозернистое, офитовое или плотное строение. Цвет темно-зеленый и серовато-зеленый
Перидотит Полнокристаллическое, массивное строение. В составе оливин, авгит, роговая обманка. Цвет темный, черный, зеленый
Пироксенит Крупнозернистое, среднезернистое строение. Состоит из пироксена. Цвет черный
Дунит Среднезернистое, мелкозернистое строение. Состоит из оливина. Цвет темно-зеленый, черный, желтовато-зеленый
Обсидиан Стекловатое, аморфное строение, пенистая текстура. Стеклянный блеск, раковистый излом. Окраска серая, бурая или черная
Пемза Тонкопористое, ячеистое или пенистое строение, иногда длинноволокнистое. Цвет светло-серый, желтоватый, черный. Блеск матовый или шелковистый
Вулканический туф Состоит из отдельных обломков вулканического материала, промежутки между которыми заполнены вулканическим пеплом или глинистым осадочным веществом. Окраска светлая

Содержание отчета и его форма. В отчете следует отметить цель работы, дать краткое теоретическое обоснование и, пользуясь предложенной методикой, описать горные породы, дав им название. Рекомендуется описывать породы по следующей схеме: название породы, цвет, блеск, излом, структура, текстура, происхождение породы. Представить результаты работы в форме таблицы 7.

 

 

Таблица 7 – Краткая характеристика магматических горных пород

№ образца Название породы Цвет Блеск Излом Структура Текстура Тип и группа по генезису
               

Вопросы для защиты работы

1. Что такое «горная порода»?

2. Как подразделяются горные породы по происхождению?

3. Расскажите о химической классификации магматических горных пород.

4. Какие породы являются эффузивными аналогами гранитов?

5. Опишите структуры глубинных магматических пород.

6. Приведите примеры текстур магматических горных пород.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6

ИЗУЧЕНИЕ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

 

Цель и содержание. Ознакомить студентов с основными генетическими группами осадочных пород. Научить студентов производить определения названий пород и описывать их характеристики.

Теоретическое обоснование.Магматические породы при их разрушении являются источниками вещества для образования осадочных пород. Осадочные породы образуются на поверхности земли вследствие действия различных внешних сил и жизнедеятельности организмов. При этом происходит разрушение уже существующих горных пород и последующее отложение продуктов разрушения, дающее осадок. Осадок, претерпевая ряд изменений под давлением вышележащих толщ и благодаря различным физико-химическим процессам, превращается в осадочную горную породу.

По способу образования осадочного материала выделяют три типа осадочных пород (табл. 8).

Строение осадочных пород характеризуется их структурой (обломочной, кристаллической, аморфной, пелитовой, алевропелитовой, псаммопелитовой, оолитовой) и текстурой (массивной, слоистой, стилолитовой).

Таблица 8 – Внутренняя градация осадочных пород

Тип осадочных пород Условия образования. Основные представители данного типа
Обломочные (механические, терригенные) Возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков. Состоят из обломков других, не изменившихся и отложенных пород. Масса обломков, отдельные минеральные зерна, кусочки горных пород образуют новую горную породу. Это конгломераты, брекчии, песчаники, алевролиты, глины
Хемогенные Образуются в водной среде. Это гипс, ангидрит, доломит, каменная соль, некоторые разновидности известняков
Органические (органогенные) Образуются при биохимических процессах, проходящих на поверхности земли, и в результате жизнедеятельности организмов. Это торф, бурый уголь, известняк, кремнистые породы

 

Важнейший структурный признак осадочных пород – слоистость. Образование слоистости связано с условиями накопления осадков.

По величине обломков среди обломочных пород выделяют несколько групп: грубообломочные породы, состоящие из обломков диаметром преимущественно более 2 мм (глыбы, щебень, валуны, галька, гравий); среднеобломочные (песчаные) породы, состоящие из обломков диаметром от 2 до 0,1 мм (пески, песчаники); мелкообломочные (пылеватые) породы, состоящие из обломков диаметром от 0,1 до 0,01 мм (алевриты, лёссы). В каждой из этих групп выделяют рыхлые породы, частицы которых не скреплены, и сцементированные породы, в которых частицы соединены каким-либо цементирующим веществом в сплошную массу или уплотнены. Цементирующее вещество (глины, известь, доломит, кремнистое вещество, гипс, железистое вещество) превращает рыхлые породы в плотные каменные породы.

Глинистые породы представляют собой результат накопления как тончайших механических частиц, так и продуктов химического разложения некоторых силикатов в виде мельчайших зерен глинистых минералов. Основными свойствами глинистых пород являются: способность к разбуханию при намокании, пластичность, непроницаемость, огнеупорность (аргиллиты, супеси, суглинки).

Главными формами залегания осадочных пород являются пласты, слои – геологические тела, вертикальные размеры которых гораздо меньше горизонтальных. Каждый пласт отделяется поверхностями напластования. Нижняя поверхность называется подошвой слоя, верхняя – кровлей. Каждый слой или пласт характеризуется мощностью (толщиной), т. е. кратчайшим расстоянием между кровлей и подошвой. Мощность может изменяться: увеличиваться (раздув) или уменьшаться (выклинивание). Слои в первоначальном своем положении залегают горизонтально. В результате тектонических движений приобретают наклонное, складчатое, разрывное залегание.

Аппаратура и материалы.Коллекция осадочных пород, набор луп, таблица классификации осадочных горных пород.

Указания по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Вначале следует произвести разделение выданных горных пород на три группы: хемогенные, органогенные, обломочные. Затем необходимо подразделить обломочные горные породы по величине обломков и степени окатанности. В каждой выделенной подгруппе определить название горной породы, используя таблицы 8, 9 и 10.

Таблица 9 – Основные группы обломочных осадочных пород

Группа пород Размеры обломков, мм Рыхлые породы Сцементированные породы
окатанные неокатанные окатанные неокатанные
Грубообломочные >200 Валуны Глыбы Валунные конгломераты Глыбовые брекчии
200 – 10 Галька, галечник Щебень Галечные конгломераты Брекчии
10–2 Гравий, гравийник Мелкий щебень, дресва Гравийные конгломераты, гравелиты Брекчия мелкощебенчатая
Песчаные (среднеобломочные)   2–1 1–0,5 0,5–0,25 0,25–0,1 0,1–0,05 Пески: грубозернистые крупнозернистые среднезернистые мелкозернистые тонкозернистые Песчаники: грубозернистые крупнозернистые среднезернистые мелкозернистые тонкозернистые
Алевритовые (мелкообломочные)   0,05–0,01   Алевриты   Алевролиты
Глинистые <0,01 Глины Аргиллиты (переуплотненные глины)

Таблица 10 – Основные представители осадочных пород и их свойства

Порода Руководящие внешние признаки
Обломочные породы
    Песчаник Величина частиц 0,1–1(2) мм. Породообразующие минералы: кварц, калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, халцедон, слюды, глауконит, каолинит, гидрослюды. Цементирующая часть: глинистый материал, кальцит, реже доломит, гипс, ангидрит, опал, окислы железа. Текстуры: массивная, косая и горизонтальная слоистость, знаки ряби, следы жизнедеятельности организмов. Структура псаммитовая. Цвет светло-серый, желтовато-серый, серовато-желтый
Алевролит Величина частиц 0,01–0,1 мм. Породообразующие минералы: кварц, халцедон, слюды, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы. Цементирующая часть: глинистый материал. Текстуры: тонкая горизонтальная и косая слоистость. Структура алевритовая. Цвет светло-серый, серый, черный, кирпично-красный, бурый, зеленый (в зависимости от примесей)
Глина Величина частиц <0,01 мм. Породообразующие минералы: каолинит. Гидрослюда, монтмориллонит, хлорит, смешаннослойные образования. Текстура слоистая. Структура пелитовая. Цвет белый, серый, серовато-зеленый
Аргиллит Плотный, не размокающий в воде. Породообразующие минералы: гидрослюда, хлорит. Текстуры: однородная, массивная, тонкослоистая, плитчатая. Структура пелитовая. Цвет черный, серый, зеленовато-серый, коричневый, кирпично-красный
  Продолжение таблицы 10
Хемогенные породы
Боксит Структура: бобовая, пелитоморфная, конкреционная и др. Цвет коричневато-красный, розовато-красный, оранжево-красный, светло-серый, белый, черный (в зависимости от примесей). Является рудой для получения алюминия
Бурый железняк Природная смесь гидроокислов железа. Текстура: массивная, кавернозная. Структура: бобовая, оолитовая. Цвет бурый, красновато-бурый, оранжево-желтый. Руда на железо
  Яшма Породообразующий минерал: халцедон. Примеси: глинистый материал, окислы и гидроокислы железа. Цвет бурый, красный, зеленый, серый. Структура полосчатая
  Известняк Породообразующим минералом является кальцит. В качестве примесей присутствуют глинистые минералы и карбонат магния. Цвет белый, светло-серый, серый, серовато-желтый, темно-серый, черный, бурый, зеленовато-серый, серовато-розовый. Текстуры: массивная, слоистая, стилолитовая, фунтиковая. Структуры: биоморфная, кристаллическая, обломочная, оолитовая. Особенностью является бурное взаимодействие с соляной кислотой, сопровождающееся интенсивным выделением углекислого газа
  Доломит Породообразующимм минералами являются доломит, кальцит, глинистый и обломочный материал, гипс, ангидрит. Цвет светло-серый, серовато-желтый, зеленовато-серый. Прочный, низкопористый, нередко трещиноватый. Плотные образцы не вскипают со слабой соляной кислотой, но в порошкообразном состоянии взаимодействуют с ней с выделением углекислого газа. Текстуры: массивная, реже слоистая. Структуры: пелитоморфная, тонкозернистая, мелкозернистая, оолитовая
  Продолжение таблицы 10
  Мергель Породы промежуточного состава в ряду глина – известняк. Цвет серый, зеленовато-серый. Текстура массивная, тонкослоистая. Структура пелитоморфная, псаммопелитовая
  Гипс Породообразующий минерал: гипс. Цвет белый, желтовато-бурый, желтый, серый. Порода легкая. Структура: среднекристаллическая, волокнистая, ориентированная, сферолитовая
  Ангидрит Породообразующий минерал: ангидрит. Светлый, голубовато-серый, белый, зеленовато-серый, черный, красновато-бурый. Твердость выше, чем у гипса. Структура: мелко- и среднекристаллическая, волокнистая, ориентированная, сферолитовая
  Каменная соль Породообразующий минерал: галит. Бесцветный, прозрачный, светло-серый, белый, розовато-красный или синий. Имеет небольшую плотность, низкую твердость, соленый вкус и низкую механическую прочность. Текстура массивная
Органогенные породы
Известняк-ракушечник Состоит из кальцитовых раковин, их обломков фауны, остатков водорослей. Содержат примеси глинистого и обломочного материала. Породы имеют светлую окраску
Мел Состоит из мельчайших раковинок фораминифер, морских водорослей и из тонкозернистого порошковатого кальцита
Горючие сланцы Состоят из органических остатков. Похожи на тонкослоистые глинистые породы, но имеют значительно меньшую плотность. Цвет темно-серый, коричневато-зеленый, желтовато-серый. Легко загораются
Ископаемые угли Продукт природных превращений отмершего растительного материала. Цвет: бурый, черный. Дают бурую и черную черту. Состоят из углерода, водорода, кислорода и азота

Содержание отчета и его форма. В отчете следует осветить цель работы, дать краткое теоретическое обоснование и, пользуясь предложенной методикой, описать горные породы и дать им название. Описывать породы нужно по следующей схеме: название горной породы и ее классификация, структура и текстура, цвет, происхождение. Представить результаты работы в форме таблицы 11.

Таблица 11 – Краткая характеристика осадочных горных пород

№ образца Цвет Структура Текстура Название породы Тип и группа по генезису
           

Вопросы для защиты работы

1. Как классифицируются осадочные породы по их генезису?

2. Как классифицируются обломочные породы по величине обломков?

3. Как классифицируются обломочные породы по степени цементации обломков?

4. Каковы особенности залегания осадочных горных пород?

5. Что такое «глинистые горные породы»? Какими минералами они представлены?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

ИЗУЧЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД

Цель и содержание. Познакомить студентов с классификацией и основными генетическими группами метаморфических пород и научить их распознавать эти породы по характерным признакам в образцах. В методических указаниях приводятся сведения о природе метаморфизма, дается характеристика факторов и типов метаморфизма, краткое описание основных типов метаморфических пород и методика их изучения.

Теоретическое обоснование.К метаморфическим относятся породы, возникшие за счет исходных осадочных либо магматических пород, подвергшихся действию повышенных температур, давлений, химически активных растворов, именуемых факторами метаморфизма. Существенным в процессах метаморфизма является то, что преобразование вещества осуществляется в твердом состоянии. Температура обычно не достигает точек плавления вещества. Исключение составляет процесс ультраметаморфизма, сопровождающийся частичным плавлением вещества. При классификации метаморфических пород по возможности основываются на выявлении ведущих факторов их преобразования. Используемая классификация учитывает также принадлежность породы к той или иной конкретной геологической обстановке.

Типичными обстановками метаморфизма и относимыми к ним, соответственно, генетическими группами метаморфических пород являются следующие:

1. Динамический метаморфизм, заключающийся в процессах дробления, перетирания горных пород в условиях так называемого стресса – направленного сжатия. Типичные породы – тектонические брекчии, катаклазиты и милониты.

2. Автометаморфизм проявляется в изменении остывающей магматической породы под влиянием циркулирующих сквозь нее паров и газов, обычно выделяющихся из того же магматического очага. Типичные породы – грейзены, березиты, пропилиты, серпентиниты, тальковые сланцы, вторичные кварциты.

3. Контактовый метаморфизм заключается в изменении горных пород, испытавших контакт с раскаленной магмой, и воздействие активных газов и растворов, выделяемых ею. Типичными породами являются роговики, мраморы, скарны.

4. Метасоматоз – химическое изменение пород горячими растворами и газами. Выделяется в качестве самостоятельной разновидности – метасоматического метаморфизма. Типичными породами являются грейзены, пропилиты, серпентиниты, тальковые сланцы.

5. Региональный метаморфизм охватывает одновременно гигантские объемы горных пород (миллионы км3), что и подчеркнуто в его названии. Типичными породами являются филлиты, кристаллические сланцы, слюдяные гнейсы, кварциты, мраморы.

Метаморфические породы являются наиболее сложным объектом изучения в сравнении с другими типами пород. Установление точного наименования пород при визуальном знакомстве зачастую невозможно, в связи с чем широко используются групповые названия типа «кристаллический сланец», «слюдяной сланец» и др.

Принадлежность породы к группе метаморфических в полевых условиях устанавливается обычно по условиям ее залегания, например, порода встречена в мощном комплексе метаморфизованных образований. Текстурные и структурные признаки, минеральный состав являются в данном случае дополнительными уточняющими признаками.

Студенты в лаборатории знакомятся обычно с отдельными образцами метаморфических пород, положение которых в метаморфических комплексах, как правило, неизвестно. Это случай, когда при определении породы основное внимание уделяется текстурно-структурным признакам и вещественному составу. Здесь уместно подчеркнуть, что многие метаморфические породы обладают характерными, легко распознаваемыми текстурами – сланцеватостью, плойчатостью и др.

Аппаратура и материалы.Коллекция метаморфических пород различных типов, 10 % соляная кислота, лупы, таблицы, плакаты, альбомы с рисунками и описанием метаморфических пород.

Указания по технике безопасности(см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.

2. Сделайте макроскопическое описание образцов. Опишите цвет, структуру, текстуру, минералогический и химический состав и определите принадлежность… 3. При макроскопическом и микроскопическом описании отметьте отличительные… Содержание отчета и его форма.В отчете студент должен отразить цель работы, кратко основные теоретические положения,…

Вопросы для защиты работы

1. Что такое метаморфизм и каковы его факторы?

2. Какие типы метаморфизма Вы знаете?

3. Перечислите основные типы метаморфических пород.

4. Какие структуры характерны для пород различных типов метаморфизма?

5. При изменении каких пород возникают мраморы? Тальковые сланцы? Ортогнейсы и парагнейсы?

6. Охарактеризуйте минералогический состав грейзенов, гнейсов, мраморов, роговообманковых и слюдяных сланцев.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8

КОНТРОЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

 

Цель и содержание. Проконтролировать умение студентов определять название горных пород, их структуры и текстуры. Установить владеют ли студенты геологической терминологией, умеют ли различать породы различного генезиса, имеют ли представления о практическом использовании тех или иных пород.

Теоретическое обоснование. Горные породы, являющиеся объектом изучения геологов, представляют собой значительные по размерам минеральные скопления, строение и состав которых отличаются более или менее однородным характером. Любая горная порода состоит из одного или нескольких минералов. Многообразие минералов, входящих в состав породы, определяет многообразие самих пород.

Для удобства изучения горные породы классифицируют по их происхождению. Различают магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Породы каждого типа характеризуются своими физическими и химическими особенностями.

Аппаратура и материалы.Коллекции магматических, осадочных и метаморфических пород, 5–10 % соляная кислота.

Указание по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Студент должен внимательно изучить породы, предложенные преподавателем в качестве контрольных образцов. Им определяются свойства пород, структура и текстура. Затем определяется генетический тип породы и дается название породы.

Содержание отчета и его форма.Форма отчета устная. В процессе дискуссии преподавателя и студента выясняются знания и умения последнего.

Вопросы для защиты работы

1. Приведите примеры кислых магматических пород.

2. Приведите примеры осадочных пород, образованных за счет жизнедеятельности организмов.

3. В каких геологических условиях накапливается мелкообломочный материал?

4. Что такое «гидротермальный метаморфизм»?

5. Какие полезные ископаемые связаны с породами, подвергшимися гидротермальному метаморфизму?

6. Какие текстуры характерны для метаморфических пород?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

РАБОТА С ГОРНЫМ КОМПАСОМ

 

Цель и содержание.Ознакомить студентов с методикой работы с горным компасом. Научить студентов замерять элементы залегания пород, определять их на геологической карте и на местности.

Теоретическое обоснование. Горный компас служит для определения элементов залегания пород. Элементами залегания называют ориентировку линий простирания и падения пластов, а также угол падения пласта. Линией простирания называют горизонтальную линию, нанесенную на поверхность пласта. Линия наибольшего наклона – линия падения пласта. Эти линии взаимно перпендикулярны. Угол наклона линии падения к горизонтальной плоскости называется углом падения пласта. С помощью горного компаса определяют угол падения и азимут линии падения.

Компас монтируется на прямоугольной пластине длиной 8–11 см и шириной 7–8 см (рис. 7).

Рисунок 7 – Горный компас (1 – металлическая пластинка, 2 – стопорный винт, 3 – лимб, 4 – магнитная стрелка, 5 – стопор отвеса, 6 – уровень, 7 – отвес, 8 – клинометр)

С помощью пузырькового уровня короткую сторону пластины можно приводить в горизонтальное положение. Если в таком положении пластина прислонена к поверхности слоя, то она показывает положение линии простирания. Магнитная стрелка прикреплена к игле и вращается на ней только при горизонтальном положении компаса. Северный конец стрелки окрашен в синий или белый цвет, южный – в красный.

Шкала компаса (лимб) проградуирована на 3600. Градуировка произведена против часовой стрелки, что позволяет отсчитывать азимут направлений, вдоль которых ориентирован компас. Оцифрованы только десятки градусов лимба. Это означает, например, что цифра 23 соответствует 2300. Лимб можно вращать для введения поправок на магнитное склонение. С помощью стопорного винта магнитная стрелка приподнимается над иглой и прижимается к покровному стеклу во избежание лишнего затупления иглы.

Внутри лимба имеется еще одна шкала, представляющая собой полукольцо, разделенное от 00 в его центре до 900 в обе стороны. Это шкала клинометра, отображающая углы падения пластов, когда длинная сторона компаса располагается вдоль линии падения. Отсчеты берутся по зубцу отвеса. Отвес также вращается вокруг центральной иглы. Освобождается он нажатием кнопки стопора и может останавливаться в любом положении при отпускании кнопки. Это обеспечивает снятие отсчета со шкалы клинометра.

Порядок определения элементов залегания включает нанесение на поверхность слоя линий падения и простирания, замер азимута линии падения и величины угла падения. Для этого нужно расчистить небольшой участок поверхности напластования слоя и найти на этой поверхности линию простирания. Делать это можно двумя способами: с помощью пузырькового уровня и с помощью клинометра. В первом случае компас прикладывают короткой стороной к поверхности слоя и, держа его примерно в горизонтальном положении, не отрывая от поверхности, слегка перемещают, пока уровень не покажет точного горизонтального положения прижатой стороны. Эту линию на поверхности слоя следует прочертить (карандашом или лезвием ножа). При втором способе нахождения линии простирания компас прикладывают длинной стороной (сторона клинометра), держа его вертикально к поверхности слоя и, освободив отвес, вращают, не отрывая от поверхности, пока отвес не установится на нулевом делении клинометра. Найденную линию следует прочертить. Это и будет линия простирания пласта пород.

Линия падения наносится на поверхность слоя с помощью прямоугольной пластины компаса. Она всегда перпендикулярна линии простирания и направлена вниз по направлению наклона пласта. Дальнейшие замеры производят только по отношению к линии падения. Сначала определяют азимут падения. Для этого компас располагают так, чтобы длинная его сторона была параллельна линии падения, а короткая – линии простирания. Обязательным условием является ориентировка нулевого деления лимба вниз по наклону пласта (падению). Осторожно приводят компас в горизонтальное положение (короткая сторона остается постоянно прижатой к поверхности слоя) и, убедившись, что стрелка вращается свободно, берут отсчет по ее северному концу. Это будет азимут линии падения, например 2430.

Угол падения отсчитывают, приложив компас к линии падения длинной стороной (стороной клинометра), держа его в вертикальном положении. В таком положении нажимают кнопку стопора (следует убедиться, что отвес вращается свободно). Затем кнопку отпускают и берут отсчет по зубцу отвеса. Это и будет угол падения, например 250.

Полученные сведения об элементах залегания пород заносят в полевую книжку и при необходимости они могут изображаться на карте. Форма записи следующая: точка наблюдения №___. Эл. Зал. 2430 – <250. На карте в точке замера изображают элементы залегания пород. Для этого через точку замера на карте проводят линию меридиана, вправо от его северного направления откладывают значение азимута падения (2430), который изображается штрихом или стрелочкой. Перпендикулярная линия будет являться линией простирания. Цифра рядом со значком показывает угол падения (250) (рис. 8).

Рисунок 8 – Элементы залегания пород (а – линия падения, в – линия простирания)

Горизонтальное положение слоев обозначается перекрещивающимися штрихами, а вертикальное – обоюдной стрелочкой, ориентированной по простиранию пород. Если слои перевернуты, то изображается их современное положение, а к знаку их залегания добавляется петелька (рис. 9).

Рисунок 9 – Положение слоев (а, б – горизонтальное, в – вертикальное, г – перевернутое)

Аппаратура и материалы.Компасы, листы плотного картона, карандаши, транспортиры.

Указания по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Студенты должны ознакомиться с устройством компаса, научиться аккуратному обращению со стопорными винтами. Меняя ориентировку и углы наклона листов картона, произвести 5–6 замеров элементов залегания пород и изобразить их на листе бумаги.

Содержание отчета и его форма.Студенты проводят контрольные определения элементов залегания и отображают их на листе бумаги.

Вопросы для защиты работы

1. Что такое «элементы залегания пород»?

2. Как определяются линия простирания и падения пласта?

3. Что такое «угол падения пласта»?

4. Как определяются азимуты падения и простирания пород?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10

РАБОТА С ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ КАРТАМИ

 

Цель и содержание.Ознакомить студентов с методиками составления крупномасштабных стратиграфических карт и научить распознавать на картах основные формы залегания горных пород, в первую очередь, осадочных.

Предварительно студенты должны научиться строить стратиграфические разрезы, ознакомиться с устройством горного компаса, научиться определять условия залегания осадочных горных пород, знать основные формы залегания пород.

Теоретическое обоснование.Геологическая карта строится на топографической основе и отражает строение земной поверхности. Геологическая карта представляет собой графическое изображение с помощью условных знаков возраста, состава и условий залегания горных пород, выходящих на дневную поверхность.

В России принята единая международная номенклатура масштабов составления геологических карт. Существуют следующие виды карт: обзорные (1:2500000; 1:5000000; 1:10000000), мелкомасштабные (1:1000000; 1:500000), среднемасштабные (1:200000; 1:100000), крупномасштабные (1:50000; 1:25000) и детальные (1:10000; 1:5000; 1:2000). На обзорных картах обычно отображают геологическое строение России или более обширных регионов. На мелкомасштабных геологических картах изображают строение крупных регионов, характерных своим особым типом геологического строения. Геологические карты среднего масштаба представляют собой детализацию геологического строения крупных районов, которые в свою очередь детализируются крупномасштабными картами. Детальные геологические карты несут специальную нагрузку и, как правило, сопровождают детальные поиски и разведочные работы.

Каждая геологическая карта имеет числовой и графический (линейный) масштабы. Название кары всегда указывается крупными буквами в виде надписи, в которой указывается ее тип. Например, «Геологическая карта», «Структурная карта», «Геоморфологическая карта» и т. д. Затем поясняется для какой территории, района, речного бассейна она составлена.

Важным элементом каждой геологической карты является таблица условных обозначений или знаков – легенда. В зависимости от типа геологической карты она может состоять из возрастных, стратиграфических, структурно-тектонических или геоморфологических знаков, из условных обозначений четвертичной геологии, а также знаков, отображающих полезные ископаемые, элементы гидрогеологии, инженерной геологии и т. п. В легенде указываются только те условные обозначения, которые приняты при составлении данной карты.

Разновозрастные осадочные породы выделяются на карте различными цветами, индексами, а также штриховкой или крапом. Изображаются основные стратиграфические подразделения, а их индексация проводится в соответствии с цветами и аббревиатурами единой стратиграфической шкалы.

Для магматических пород применяются условные знаки в виде ярких цветовых обозначений и строчных букв греческого алфавита (таблица 14). Для указания возраста магматических пород рядом с индексом породы ставится стратиграфический возрастной индекс.

Таблица 14 – Условные обозначения магматических горных пород

Название породы Буквенное обозначение Цветовое обозначение
Граниты g (гамма) Красный цвет (для всех кислых пород)
Диориты d (дельта) Темно-малиновый (для всех средних пород)
Сиениты x (кси) Красновато-оранжевый (для всех щелочных пород)
Габбро n (ню) Густо-зеленый (для всех основных пород)
Перидотиты u (эпселон) Фиолетовый (для всех ультраосновных пород) Красный цвет (для всех кислых пород)   Кайнозойские эффузивы обозначаются: кислые – оранжевым; основные – темно-зеленым цветом.
Липариты l (лямбда)
Трахиты t (тау)
Андезиты a (альфа)
Базальты b (бета)
Кимберлиты i (йота)

На геологических картах, где указывается состав пород, применяются штриховые знаки в виде точек, параллельных прямых, косых или прямых кирпичиков и т. п. (таблица 15).

Таблица 15 – Условные обозначения наиболее распространенных осадочных горных пород

Терригенные породы
Глина   Аргиллит   Сланец глинистый   Алевролит Песок   Песчаник   Галечник   Конгломерат
Карбонатные породы Хемогенные (эвапориты) Органогенные (каустобиолиты)
Известняк   Доломит   Мергель   Известняк-ракушняк Известняк оолитовый Каменная соль   Гипсы   Ангидриты Битумы   Уголь
               

 

 

Геологические карты сопровождаются стратиграфическим разрезом и профильными геологическими разрезами.

Построение литолого-стратиграфического разреза начинается с выбора масштаба литологической колонки. Ориентировочная длина колонки около 25–30 см. Следует просуммировать мощности всех стратиграфических подразделений и разделить на предполагаемую длину колонки в сантиметрах. Полученный результат округлить до ближайшего стандартного масштаба (1:100; 1:200; 1:250; 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:2500; 1:5000; 1:10000 и т. д.).

Исходя из выбранного масштаба, уточняется общая длина литологической колонки и расчерчивается таблица стратиграфических подразделений. Подписываются названия вертикальных колонок, выбирается их ширина (1,5–2 см для названий групп, систем, отделов; 2,5–3 см – для названия ярусов; 2–2,5 см для литологической колонки; 1,5–2 см – графа «мощности слоев», м; 5–8 см – графа «характеристика пород»). Выше таблицы оставляют 3–4 см для названия литолого-стратиграфический колонки и обозначения масштаба. Слева и справа оставляют поля шириной 1–1,5 см. Таблица расчерчивается в соответствии с объемом стратиграфических подразделений, а их названия вписываются в таблицу.

В графе «характеристика пород» приводится описание пород, в соответствии с которым выбираются условные обозначения, которые будут использованы при построении литологической колонки. Условные обозначения приводятся ниже стратиграфического разреза в виде прямоугольников размером 1х2см. Каждый литотип подписывается. Условные обозначения наиболее распространенных литотипов приведены в таблице 15. Все графические построения вычерчиваются аккуратно с помощью линейки. Стратиграфические несогласия изображаются волнистой линией (параллельное – простой волнистой линией, угловое – волнисто-угловатой линией) (рис. 10). Стратиграфический разрез выполняется карандашом, включая все надписи.

 

Рисунок 10 – Литолого-стратиграфический разрез

 

Осадочные горные породы могут залегать горизонтально (рис. 11). Тогда геологические границы будут протягиваться параллельно горизонталям, изображающим рельеф. Границы наносятся на карту путем прослеживания каждой из них, либо путем маршрутов, пересекающих площадь карты. Тогда количество и густота маршрутов должны быть достаточными для уверенного проведения границ.

Рисунок 11 – Горизонтальное залегание пород (а – разрез, б – карта)

При наклонном (моноклинальном) залегании пород геологические границы пересекаются с горизонталями рельефа. Направление же наклона осадочных толщ и углы наклона (падения) часто изображаются особыми знаками, которые можно видеть на приведенном рисунке. Кроме того, следует отметить, что падение всегда направлено от более древних пород в сторону более молодых пород. Выполаживание молодых пород в зоне их выходов (видимая на поверхности Земли часть пород) может свидетельствовать о выполаживании и более древних пород в этом направлении, как это видно на разрезе (рис. 12).

Рисунок 12 – Наклонное залегание пород (а – разрез, б – карта)

В случае складчатого (волнообразного) залегания осадочных пород можно различить выпуклые (антиклинальные) и вогнутые (синклинальные) части складок, оценить их поперечные размеры и амплитуды. Антиклинали характеризуются повторением выходов более молодых пород в разные стороны по отношению к самым древним, обнажающимся в ее ядре (рис. 13).

Рисунок 13 – Складчатое залегание пород (а – разрез, б – карта)

Падение направлено от более древних пород (3) в сторону молодых (4, 5). Если углы падения крыльев складки значительно разнятся, она называется асимметричной. Таким образом, с помощью карты возможно оценить форму складки. Синклинали на картах отличаются от антиклиналей тем, что в ядре обнажаются более молодые породы, чем на крыльях и периклиналях, а, следовательно, породы падают к центру складки (рис. 14).

Рисунок 14 – Изображение синклиналей (а – разрез, б – карта)

Разрывные нарушения, достигающие поверхности, изображаются на картах жирными красными линиями. Поднятые и опущенные блоки определяются по относительному возрасту пород по одну и другую сторону от разрыва. В приподнятом блоке обычно обнажаются более древние породы, чем в опущенном блоке (рис. 15). Если на карте изображено направление падения поверхности разрыва (сместителя) и угол падения или есть возможность их построить, то можно установить тип разрывного нарушения, а по толщине стратиграфических комплексов, денудированных в приподнятом блоке, оценить амплитуду перемещения.

Рисунок 15 – Разрывное залегание пород (а – разрез, б – карта)

Стратиграфические несогласия различного характера отмечаются на стратиграфическом разрезе, сопровождающем карту как необходимый атрибут. Угловые несогласия, выходящие на поверхность, отображаются на картах в виде пересечения геологических границ. При этом наиболее молодые породы «срезают» границы более древних (рис. 16).

Рисунок 16 – Стратиграфические несогласия (а – разрез, б – карта)

Аппаратура и материалы.Комплект учебных геологических карт масштаба 1:25000; 1:50000; 1:100000; 1:200000.

Указания по технике безопасности (см. лабораторная работа 1).

Методика и порядок выполнения работы.Студенты находят и определяют на картах участки горизонтального, наклонного, складчатого, разрывного залегания пород. По картам оценивают направления и углы падения пород, устанавливают антиклинали и синклинали, оценивают их размеры и амплитуды, устанавливают поднятые и опущенные блоки разрывных нарушений, находят стратиграфические и угловые несогласия.

По нижеприведенным вариантам студенты строят литолого-стратиграфический разрез.


Вариант 1. Описание стратиграфического разреза мезо-кайнозойских отложений по р. Белая. Описание приводится снизу – вверх.

Юрская система J.

Верхний отдел J3.

Грубослоистые светло-серые известняки с прослоями мергелей. Видимая мощность 55 м.

Меловая система К.

Нижний отдел К1.

Неокомский ярус К1 nc.

Равномерное переслаивание серых песчаников, желтых мергелей и известковистых аргиллитов. Мощность 60 м.

Аптский и альбский ярусы К1 а + al.

Массивные светло-серые песчаники с линзами аргиллитов и алевролитов. Мощность 50 м.

Верхний отдел К2.

Сеноманский и туронский ярусы К2 s + t.

Равномерное чередование светло-серых слоистых известняков, мергелей и песчаников. Мощность 40 м.

Коньякский ярус K2 k.

Чередование черных аргиллитов и мергелей. Мощность 38 м.

Палеогеновая система Р.

Палеоценовый отдел Р1.

Залегают на меловых отложениях несогласно. Внизу галечные и гравийные конгломераты с галькой кристаллических пород. Вверху песчаники с редкими прослоями алевролитов и глин. Мощность 100 м.

Эоценовый отдел Р2.

Серые массивные песчаники с прослоями серых пластичных глин. Мощность 60 м.

Олигоценовый отдел Р3.

Внизу красные пластичные глины и мергели. Вверху серые слоистые песчаники. Мощность 55 м.

Неогеновая система N.

Миоценовый отдел N1.

Бурые пластичные глины с кристаллами и линзами соли и гипса. Мощность 50 м.

Плиоценовый отдел N2.

Залегают с угловым несогласием на отложениях миоцена и палеогена. В основании белые рыхлые песчаники и пески. Выше серо-желтые песчанистые известняки. Мощность 40 м.


Вариант 2. Описание стратиграфического разреза палеозойских отложений по р. Быстрая. Описание приводится снизу – вверх.

Силурийская система S.

Серые известняки, мергели, аргиллиты. Видимая мощность 90 м.

Девонская система Д.

Средний отдел Д2.

Живетский ярус D2 zv.

Темно-серые глины и песчаники залегают на размытой поверхности силурийских отложений с угловым несогласием. Мощность 40 м.

Верхний отдел Д3.

Франский ярус Д3 f.

Светло-серые карбонатные глины с прослоями мергелей. Мощность 50 м.

Фаменский ярус Д3 fm.

Внизу светло-серые плотные известняки. Вверху желтовато-серые кавернозные доломиты. Мощность 30 м.

Каменноугольная система С.

Нижний отдел С1.

Турнейский ярус С1 t.

Залегают на размытой поверхности фаменских отложений. В основании прослои конгломератов гравийно-галечниковых. Выше песчаники кварцевые, мелкозернистые. Мощность 25 м.

Визейский ярус С1 v.

Темно-серые глины и мергели с редкими прослоями рыхлых песчаников. Мощность 34 м.

Средний отдел С2.

Массивные и тонкослоистые плотные известняки. Мощность 28 м.

Пермская система Р.

Нижний отдел Р1.

Залегают несогласно на размытой поверхности каменноугольных отложений. Переслаивание пестроцветных глин, песков и песчаников. Мощность 41 м.

Верхний отдел Р2.

Пестроцветные глины и мергели. Мощность 19 м.


Вариант 3. Описание стратиграфического разреза мезо-кайнозойских отложений площади Аксу. Описание приводится снизу – вверх.

Юрская система J.

Верхний отдел J3.

Переслаивание серых и зеленоватых глин и доломитизированных известняков с остатками морских ежей. Видимая мощность 30 м.

Меловая система К.

Верхний отдел К2.

Сеноманский и туронский ярусы К2 s + t.

Залегают на размытой поверхности верхнеюрских отложений. В основании горизонт гравелитов и грубозернистых песчаников. Выше толща темно-серых слоистых известняков. Мощность 20 м.

Коньякский и сантонский ярусы K2 k + st.

Массивные белые известняки со стяжениями черных кремней. Мощность 32 м.

Кампанский ярус К2 km.

Серые, белые и зеленоватые мергели и глинистые известняки. Мощность 28 м.

Маастрихтский и датский ярусы К2 m + d.

Неравномерное переслаивание мощных пачек глин, мергелей и известняков с обломками раковин аммонитов. Мощность 33 м.

Палеогеновая система Р.

Палеоценовый отдел Р1.

Белые и желтые мергели с редкими прослоями глауконитовых песков и зеленых пластичных глин. Мощность 40 м.

Эоценовый отдел Р2.

Рыхлые ракушечные известняки с подчиненными горизонтами мергелей, глинистых известняков и глин. Мощность 64 м.

Олигоценовый отдел Р3.

Желтые органогенные известняки. Мощность 20 м.

Неогеновая система N.

Миоценовый отдел N1.

Желтые, бурые разнозернистые пески с прослоями галечников, гравия и песчанистых известняков. Мощность 45 м.

Плиоценовый отдел N2.

Залегают несогласно на размытой поверхности отложений от юрских до миоценовых включительно. Галечники, гравий, пески. Вверху базальтовые покровы. Мощность 40 м.


Вариант 4. Описание стратиграфического разреза палеозойских отложений площади Светлая. Описание приводится снизу – вверх.

Девонская система Д.

Нижний отдел Д1.

Внизу серые и серо-зеленые неслоистые аргиллиты. Вверху тонкослоистые темно-серые мелкозернистые песчаники с прослоями и пачками серых алевролитов. Мощность 1000 м.

Средний отдел Д2.

Залегают несогласно на поверхности нижнедевонских отложений. Переслаивание черных глинистых сланцев и зеленоватых мелкозернистых песчаников. Мощность 900 м.

Верхний отдел Д3.

Франский ярус Д3 f.

Переслаивание темно-серых тонкослоистых известняков, серых мелкозернистых песчаников и зеленовато-серых глинистых сланцев. Мощность 600 м.

Фаменский ярус Д3 fm.

Серые среднезернистые песчаники с прослоями алевролитов и известняков. Мощность 500 м.

Каменноугольная система С.

Нижний отдел С1.

Турнейский и визейский ярусы С1 t + v.

Равномерное чередование белых и зеленовато-серых известняков и мергелей. Мощность 550 м.

Намюрский ярус С1 n.

Разнозернистые кварцево-полевошпатовые песчаники с линзовидными прослоями гравелитов. Мощность 500 м.

Средний и верхний отделы С2+3.

Массивные темно-серые глины с пачками тонкослоистых серых алевролитов. Мощность 1000 м.

Пермская система Р.

Нижний отдел Р1.

Артинский ярус Р1 аr.

Залегают несогласно на размытой поверхности девонских и каменноугольных отложений. Переслаивание глин, известняков и ангидритов. Мощность 550 м.


Вариант 5. Описание стратиграфического разреза палеозой-мезозойских отложений по р. Мутная. Описание приводится снизу – вверх.

Каменноугольная система С.

Средний отдел С2.

Массивные серые алевролиты с пачками фиолетовых пластичных глин. Мощность 80 м.

Пермская система Р.

Нижний отдел Р1.

Сакмарский ярус Р1 s.

Залегают на размытой поверхности каменноугольных отложений. Переслаивание темно-серых глин и светло-серых мергелей. Мощность 55 м.

Артинский ярус Р1 аr.

Переслаивание глин и ангидритов с мощными (до 5 м) пачками известняков. Мощность 58 м.

Кунгурский ярус Р1 k.

Светло-серые неслоистые мергели с редкими прослоями ангидритов. Мощность 45 м.

Верхний отдел Р2.

Среднеслоистые мелкозернистые кварцевые песчаники с редкими пластами известняков. Мощность 90 м.

Триасовая система Т.

Нижний отдел Т1.

Черные тонкослоистые глины с редкими прослоями алевролитов. Мощность 100 м.

Средний отдел Т2.

Серо-зеленые мергели и бурые тонкослоистые известняки с пачками алевролитов. Мощность 80 м.

Верхний отдел Т3.

Залегают несогласно на отложениях среднего триаса. Массивные светло-серые мелкозернистые кварцево-полевошпатовые песчаники. Мощность 50 м.

Вариант 6. Описание стратиграфического разреза по р. Юркая. Описание приводится снизу – вверх.

Девонская система Д.

Верхний отдел Д3.

Франский ярус Д3 f.

Внизу – желтовато-серые водорослевые известняки с прослоями мергеля и глины. Выше плотные темно-серые известняки. Мощность 25 м.

Фаменский ярус Д3 fm.

Залегают с размывом на известняках франского яруса. Внизу (15 м) пачка коричневых глин. Вверху залегают желтовато-серые доломитизированные известняки. Мощность 34 м.

Юрская система J.

Верхний отдел J3.

Келловейский ярус J3 k.

Залегают несогласно на отложениях девона. В основании пески с базальным конгломератом. Выше – желтовато-бурые пластичные глины. Мощность 20 м.

Оксфордский ярус J3 о.

Глины серые и черные, плотные, известковистые, с прослоями оолитового мергеля. Мощность 25 м.

Волжский ярус J3 v.

Глины черные с конкрециями фосфоритов. Мощность 18 м.

Меловая система К.

Нижний отдел К1.

Аптский ярус К1 а.

Пески серые и желтовато-серые, мелкозернистые, с тонкими прослойками фиолетово-серой жирной глины. Мощность 30 м.

Альбский ярус К1 аl.

Пески светлые, кварцевые залегают с размывом. В средней части песков залегает горизонт серой вязкой глины. Мощность 25 м.

Верхний отдел К2.

Сеноманский ярус К2 s.

Пески светлые, кварцево-глауконитовые, с конкрециями фосфоритов залегают с размывом. Мощность 17 м.

Неогеновая система N.

Плиоценовый отдел N2.

Залегают несогласно на отложениях от девонских до меловых включительно. Пески светлые, кварцевые, косослоистые, с линзами серых глин. Мощность 20 м.


Вариант 7. Описание стратиграфического разреза палеозойских отложений по р. Шумная. Описание приводится снизу – вверх.

Кембрийская система С.

Средний отдел С2.

Майский ярус С2 m.

Пестроцветные слюдистые алевролиты, красные и зеленые известняки и доломиты. Видимая мощность 80 м.

Верхний отдел С3.

Верхоленский ярус С3 v.

Серые водорослевые доломиты с прослоями зеленоватых алевролитов. Мощность 100 м.

Ордовикская система О.

 

Нижний отдел О1.

Тремадокский ярус О1 t.

Желтовато-серые и желтые оолитовые известняки и доломиты залегают несогласно. В основании конгломераты. Мощность 100 м.

Аренигский ярус О1 а.

Внизу пестроцветные водорослевые известняки и доломиты с прослоями песчаника. Вверху пачка светлых кварцевых песчаников. Мощность 150 м.

Средний отдел О2.

Переслаивание ракушечных известняков, пестроцветных глин и алевролитов. Мощность 90 м.

Верхний отдел О3.

Карадокский ярус О3 k.

Переслаивание плотных массивных известняков, зеленовато-серых глин и алевролитов. Мощность 70 м.

Силурийская система S.

Нижний отдел S1.

Венлокский ярус S1 w.

Залегают с угловым несогласием на нижележащих комплексах. Внизу залегают базальные конгломераты, вверху – толща известняков серых, темно-серых, органогенных с прослоями желтых и красных мергелей. Мощность 65 м.


Вариант 8. Описание стратиграфического разреза палеозойских отложений по р. Говорливая. Описание приводится снизу – вверх.

Ордовикская система О.

Средний отдел О2.

Лландейльский ярус О2 ld.

Переслаивание светло-серых кварцевых песчаников и алевролитов с известняками ракушечными. Мощность 95 м.

Верхний отдел О3.

Пестроцветные водорослевые известняки и доломиты с прослоями карбонатной глины. Мощность 85 м.

Силурийская система S.

Нижний отдел S1.

Венлокский ярус S1 w.

Залегают с угловым несогласием. Внизу (15 м) залегает толща гравийных и галечниковых конгломератов. Выше – массивные плотные известняки с прослоями мергелей. Мощность 120 м.

Каменноугольная система С.

Нижний отдел С1.

Визейский ярус С1 v.

Залегают с угловым несогласием. Внизу залегают галечные конгломераты, выше – светло-серые, кварцевые, разнозернистые песчаники и алевролиты. Мощность 80 м.

Серпуховский ярус С1 s.

Равномерное переслаивание мелкозернистых песчаников, алевролитов и глин. Мощность 65 м.

Средний отдел С2.

Башкирский ярус С2 b.

Пестроцветные слюдистые алевролиты с прослоями коричневых жирных глин. Мощность 80 м.

Московский ярус С2 m.

Рыхлые, кварцевые песчаники, бурые глины, ракушечные известняки. Мощность 70 м.


Вариант 9. Описание стратиграфического разреза кайнозойских отложений по р. Ключевая. Описание приводится снизу – вверх.

Палеогеновая система Р.

Олигоценовый отдел Р3.

Однородные темно-коричневые глины с конкрециями сидеритов. Мощность 32 м.

Неогеновая система N.

Миоценовый отдел N1.

Караганский ярус N1 kr.

Залегают с несогласием. Внизу – базальный конгломерат, выше – частое переслаивание известковистых песчаников и зеленых глин. Мощность 20 м.

Конкский ярус N1 kn.

Глины зеленые, карбонатные, с редкими прослоями известняков и песчаников. Мощность 25 м.

Сарматский ярус N1 sr.

Красноцветные глины и пески с отдельными прослоями гравелитов. Мощность 18 м.

Плиоценовый отдел N2.

Киммерийский ярус N2 k.

Породы залегают несогласно. Зеленые карбонатные глины с прослоями рыхлых ракушечных известняков. Мощность 16 м.

Куяльницкий ярус N2 kl.

Чередование красно-бурых глин и серых песчаников и алевролитов. Мощность 18 м.

Акчагыльский ярус N2 аk.

Чередование песков, алевролитов, конгломератов. Мощность 20 м.

Четвертичная система Q.

Залегают несогласно. Конгломераты, пески, гравелиты. Мощность 100 м.


Вариант 10. Описание мезо-кайнозойских отложений по р. Кума. Описание приводится снизу – вверх.

Юрская система J.

Средний отдел J2.

Батский ярус J2 bt.

Пестроцветные глины, мергели, известняки. Видимая мощность 270 м.

Верхний отдел J3.

Титонский ярус J3 tt.

Отложения залегают с несогласием. Красные, плотные, слоистые известняки мощностью 300 м.

Меловая система К.

Нижний отдел К1.

Готеривский ярус К1 g.

Залегают несогласно на размытой поверхности юрских отложений. Песчаники плотные, кварцевые с прослоями сильно песчанистых глин. Мощность 500 м.

Верхний отдел К2.

Ритмичное чередование песчаников, мергелей и глин. Мощность 320 м.

Палеогеновая система Р.

Палеоценовый отдел Р1.

Тонкослоистые алевролиты, глины и мергели. Мощность 300 м.

Эоценовый отдел Р2.

Переслаивание плотных кварцевых песчаников с бурыми пластичными глинами. Мощность 450 м.

Олигоценовый отдел Р3.

Чередование пачек тонкослоистых известняков, мергелей и карбонатных глин. Мощность 440 м.

Неогеновая система N.

Миоценовый отдел N1.

Караганский ярус N1 kr.

Залегают с размывом на поверхности палеогеновых отложений. конгломераты, гравелиты, песчаники с редкими прослоями глин. Мощность 500 м.

Сарматский ярус N1 sr.

Плотные кварцевые песчаники с пачками коричневых неслоистых глин. Мощность 210 м.


Вариант 11. Описание стратиграфического разреза палеозойских и мезозойских отложений по р. Комариная. Описание приводится снизу – вверх.

Пермская система Р.

Чередование мергелей и глин. Видимая мощность 200 м.

Триасовая система Т.

Нижний отдел Т1.

Рыхлые песчаники с прослоями глин. Мощность 180 м.

Средний отдел Т2.

Глины плотные песчанистые с прослоями прочных кварцитовидных песчаников. Мощность 170 м.

Юрская система J.

Верхний отдел J3.

Келловейский ярус J3 k.

Отложения залегают с угловым несогласием на отложениях перми и триаса. Толща песчаников и глин с пачкой конгломератов в основании. Мощность 130 м.

Оксфордский ярус J3 о.

Мощная толща плотных тонкоплитчатых глин. Мощность 130 м.

Меловая система К.

Нижний отдел К1.

Барремский ярус К1 br.

Залегают несогласно на различных горизонтах верхней юры. Внизу залегают гравийные конгломераты, вверху – мелкозернистые кварцевые песчаники. Мощность 55 м.

Аптский ярус К1 а.

Плотные глины с прослоями песчаников. Мощность 100 м.

Альбский ярус К1 al.

Известняки с прослоями глин. Мощность 110 м.

Верхний отдел К2.

Сеноманский ярус К2 s.

Отложения залегают несогласно. Песчанистые мергели и кварцево-глауконитовые песчаники. Мощность 75 м.


Вариант 12. Описание стратиграфического разреза мезозойских и кайнозойских отложений по р. Рыбная. Описание приводится снизу – вверх.

Юрская система J.

Средний отдел J2.

Байосский ярус J2 b.

Равномерное чередование сланцеватых глин и плотных кварцевых песчаников. Видимая мощность 200 м.

Батский ярус J2 bt.

Черные сланцеватые глины с пачками темно-серых алевролитов. Мощность 190 м.

Верхний отдел J3.

Породы залегают несогласно на отложениях батского яруса. Чередование известняков и доломитов с прослоями мергелей и конгломератом в основании. Мощность 180 м.

Меловая система К.

Нижний отдел К1.

Неокомский ярус К1 nc.

Породы залегают несогласно на нижележащих отложениях. Плотные оолитовые известняки с прослоем конгломерата в основании. Мощность 140 м.

Аптский и альбский ярусы К1 а + аl.

Черные слабо карбонатные глины с редкими пластами песчаников. Мощность 250 м.

Верхний отдел К2.

Сеноманский и кампанский ярусы К2 s + km.

Белые плотные фарфоровидные известняки с прослоями мергелей. Мощность 260 м.

Маастрихтский и датский ярусы К2 m + d.

Белые песчанистые известняки с прослоями серых мергелей. Мощность 140 м.

Палеогеновая система Р.

Палеоценовый отдел Р1.

Красные пластичные мергели с прослоями известняков. Мощность 120 м.

Эоценовый отдел Р2.

Белые известняки и серые листоватые глины с прослоями мергелей. Мощность 125 м.

Олигоценовый отдел Р3.

Серые известковистые однородные глины. Мощность 110 м.


Вариант 13. Описание стратиграфического разреза мезозойских и кайнозойских отложений по р. Вязкая. Описание приводится снизу – вверх.

Юрская система J.

Ааленский ярус J2 а. Переслаивание песчаников, алевролитов и глин мощностью 100 м. Байосский ярус J2 b.

Триасовая система T.

Нижний отдел Т1.

В верхней части разреза залегают сланцы темно-серые и зеленовато-серые, глинисто-слюдистые. Мощность 500 м. В нижней части – темно-серые глинисто-слюдистые сланцы с прослоями алевролитов и песчаников. Мощность 750 м.

Юрская система J.

Средний + нижний отделы J1+2.

Отложения представлены песчаниками, алевролитами с прослоями аргиллитов мощностью 800 м.

Верхний отдел J3.

Келловейский ярус J3 k.

Песчаники, алевролиты, гравелиты с прослоями аргиллитов. Мощность 750 м.

Оксфордский + кимериджский ярусы J3 o + km.

Известняки и серые доломиты. Мощность 500 м.

Титонский ярус J3 tt.

Равномерное чередование известняков, доломитов, ангидритов и солей. Мощностью 1200 м.

Меловая система K.

Нижний отдел K1.

Берриасский ярус K1 b.

Отложения залегают с угловым несогласием. Разрез представлен глинами, песчаниками, известняками. Мощность 650 м.

Валанжинский ярус K1 v.

Отложения представлены известняками темно-серыми органогенными с прослоями ангидритов. Мощность 500 м.

Готеривский ярус K1 g.

Песчаники, алевролиты с прослоями песчанистых известняков. Мощность 550 м.

Аптский ярус K1 a.

Породы залегают на размытой поверхности нижележащих отложений. Чередование песчаников, глин, алевролитов мощностью 450 м.

Альбский ярус K1 al.

Глины темно-серые известковистые. Мощность 750 м.

Верхний отдел K2.

Известняки с редкими прослоями мергелей. Мощность 670 м.


Вариант 15. Описание стратиграфического разреза палеозойских и мезозойских отложений по р. Туманная. Описание приводится снизу – вверх.

Каменноугольная система С.

Нижний отдел С1.

Визейский ярус C1 v.

Вверху (120 м) глины серые, сланцеватые с прослойками доломита. Внизу (170 м) известняки светло-серые, с редкими прослоями известковистых глин.

Серпуховский ярус C1 s.

Известняки белые, массивные, кавернозные. Мощность 260 м.

Юрская система J.

Верхний отдел J3.

Окфордский ярус J3 o.

Отложения залегают с угловым несогласием. Глины серые, алевритистые и песчанистые, местами известковистые. Мощность 215 м.

Кимериджский ярус J3 km.

Разрез представлен глинами серыми мощностью 190 м.

Титонский ярус J3 tt.

Известняки, доломиты, ангидриты, соли. Мощность 220 м.

Меловая система K.

Нижний отдел K1.

Валанжинский ярус K1 v.

Породы залегают несогласно. В верхней части разреза – глины песчанистые с зернами глауконита. Внизу – пески с гальками фосфорита. Мощность 180 м.

Аптский ярус K1 a.

Породы залегают несогласно. Пески и кварцевые песчаники. Мощность 270 м.

Верхний отдел K2.

Породы залегают с угловым несогласием. Известняки светло-серые с редкими прослоями мергелей. Мощность 250 м.


Содержание отчета и его форма.По картам студенты проводят контрольные определения, указанные в заданиях, в присутствии преподавателя. Форма отчета устная. На листах формата А4 оформляется литолого-стратиграфический разрез. Форма отчета графическая.

Вопросы для защиты работы

1. Какие существуют особенности залегания осадочных горных пород?

2. Какие существуют виды (типы) складок?

3. Какие существуют виды (типы) разрывных нарушений?

Список рекомендуемой литературы

Основная литература

1. Добровольский В. В. Геология: Учебник для студ. высш. учебн. заведений. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001. – 320 с.

2. Практическое руководство по общей геологии: Учеб. пособие для вузов / А. И. Гущин, М. А. Романовская, А. Н. Стафеев и др.; Под ред. Н. В. Короновского. – М.: Академия, 2004. – 160 с.

Дополнительная литература

1. Горшков Г. П., Якушева А. Ф. Общая геология. – М.: МГУ, 1961.

2. Иванова М. Ф. Общая геология с основами исторической геологии. – М.: Высшая школа, 1980.

3. Изучение основных генетических групп осадочных пород: Методические указания / Составители: Сазонов И. Г., Стерленко З. В. Ставрополь: СтГТУ, 1997. – 21 с.

4. Короновский Н. В., Якушева А. Ф. Общая геология. – М.: Высшая школа, 1991.

5. Лебедева Н. Б. Пособие к практическим занятиям по общей геологии: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: МГУ, 1972. – 98 с.

6. Логвиненко Н. В. Введение в методику исследования осадочных пород. – Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1957. – 196 с.

7. Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1974. – 397 с.

8. Мильничук В. С., Арабаджи Н. С. Общая геология. – М.: Недра, 1980.

9. Панюков П. Н., Перфильева З. Г. Основы геологии (общая геология с элементами кристаллографии, минералогии и петрографии). – М.: Недра, 1968. – 349 с.

10. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии: Учеб. пособие для вузов / В. Н. Павлинов, А. Е. Михайлов, Д. С. Кизевальтер и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1983. – 160 с.

11. Прошляков Б. К., Гальянова Т. И., Горина А. Б. Петрография осадочных пород. – М.: Изд-во МИНХ и ГП, 1975. – 88 c.

12. Фролов В. Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. – М.: МГУ, 1964. – 309 c.

13. Чарыгин М. М. Общая геология. – М.: Недра, 1965


 

 

 


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по дисциплине

«Общая геология» для студентов специальностей

130304 «Геология нефти и газа»,

130201 «Геофизические методы поисков и разведки

месторождений полезных ископаемых»,

130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин»,

130503 «Разработка нефтяных и газовых месторождений»,

130501 «Проектирование и эксплуатация трубопроводного транспорта»

 

Составители: И. Г. Сазонов

Т. А. Горягина

З. В. Стерленко

 

 

Редактор

Подписано в печать

Формат 60х84 1/16 Усл. п. л. Уч.-изд.л. –

Бумага газетная Печать офсетная Заказ Тираж

ГОУВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»

355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета

Отпечатано в типографии СевКавГТУ

– Конец работы –

Используемые теги: методические, указания, лабораторным, работам, дисциплине, Общая, геология0.102

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине «Общая геология»

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Методические указания По курсовому и дипломному проектированию по дисциплине Ремонт автомобилей Методические указания предназначены для оказания практической помощи учащимся при выполнении курсового проекта по дисциплине Ремонт автомобилей . 1 Общая часть
Методические указания... По курсовому и дипломному проектированию... раздел Технологическая часть...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К лабораторным работам по дисциплине “ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА”
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ... ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ... УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине: «Релейная защита и автоматикаэлектроэнергетических систем»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... тюменский государственный нефтегазовый университет... Институт кибернетики информатики и связи...

Задания и методические указания для выполнения курсового проектапо дисциплине Триботехника в автотранспортном комплексе Общие указания и индивидуальное
Задания и методические указания для выполнения курсового проектапо дисциплине Триботехника в автотранспортном...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ (МЕХАНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА)
Вторая часть содержит работы по механике, разработанные и изготовленные в Польше. Все работы отличаются от традиционных оригинальными техническими… При Подготовке к выполнению работы необходимо изучить теоретическое введение,… Контрольные вопросы, приведенные в конце каждой работы, облегчают подготовь к защите работы. В конце указаний…

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Информатика»
Волгоградский государственный архитектурно строительный университет... Кафедра прикладной математики и вычислительной техники...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ По дисциплине «Бухгалтерский учет (общая теория)»
ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Институт бизнеса экономики и информационных... Просянюк Нина Александровна...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ И ПРАКТИКУМУ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИИ»
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИЙ КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКОЛОГИИ...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ по дисциплине Экономика отрасли 150200 Автомобили и автомобильное хозяйство
ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... ФИЛИАЛ... ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ...

Для подготовки к практическим занятиям по дисциплине Безопасность жизнедеятельности методическое пособие для студентов Методические указания
высшего профессионального образования... Волгоградский государственный медицинский университет... Министерства здравоохранения и социального развития РФ...

0.05
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам