Контрольная работа по «Геологии»

 

 

 

 

Содержание.

 

1	Процесс седиментогенеза.
	Классификация осадочных  горных пород.
2	Текстуры и структуры  магматических горных пород.
3	Трещиноватость горных пород. Ее значение для горного производства.
4	Характеристика минералов  класса «силикаты и алюмосиликаты», их промышленное значение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Процесс седиментогенеза. Классификация осадочных горных пород.

Седиментогенез - Одна из стадий формирования осадочных горных пород, объединяемых общим понятием «стадии литогенеза» («литос» - камень + «генезис» - происхождение»). Это совокупность явлений, протекающих на поверхности Земли и приводящих к образованию новых осадочных образований за счёт переработки ранее существовавших пород. 
Этапы седиментогенеза: 
1- смыв и транспортировка материала; 
2- осаждение (седиментация.

 

Осадочная порода образуется в условиях переотложения продуктов  выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности растений.

 Осадочные породы в зависимости от условий их образования делят на три основные группы: 

- обломочные  породы, или механические осадки: 

рыхлые В зависимости от размера частиц условно различают следующие рыхлые породы: глину (<0,005 мм), пыль (0,005-0,05 мм), песок (0,05-5 мм), щебень и гравий (>5 мм), булыжники и валуны (крупные камни).

Пески могут быть кварцевые, полевошпатовые, известковые, доломитовые  и т. д.

 

-  сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии);Обломочные породы, связанные между собой каким-либо веществом называют цементированными. Из них наибольшее значение имеют песчаники, т.е. цементированные кварцевые пески.

Различают следующие  виды песчаников, перечисленных в  порядке возрастания их технических  качеств

-глинистые песчаники содержат в качестве цементирующего вещества глину.

-гипсовые песчаники относятся к слабым породам.

-железистые песчаники, сцементированные бурым или красным железняком.

-известковые песчаники, цементирующим веществом в которых является плотный или кристаллический кальцит. При значительном содержании в цементе MgCO3 песчаники называются доломитовыми.

-кремнистые песчаники, роль цементирующего вещества в которых выполняет кремнезем в виде кварца, халцедона или опала.

 

Конгломераты и брекчии. В конгломератах сцементированы округленные обломки горных пород (изверженных или осадочных), а в брекчиях— угловатые.

 

Физико - Химические осадки (например, гипс и известковые туфы), образовавшиеся из продуктов разрушения пород, перенесенных водой в растворенном виде.

Осадочные породы химического происхождения получились в результате осаждения вещества из истинных (путем кристаллизации) и коллоидных (вследствие коагуляции) растворов.

Органогенные породы также выделились из воды морских  или пресных бассейнов, но в их образовании играли роль низшие животные (зоогенные породы) и растительные (фитогенные породы) организмы, в том числе и бактерии.

Известняки представляют большую группу пород, сложенных в главной своей массе минералом кальцитом и различающихся структурой. Различают: зернисто-кристаллические известняки или мраморы, плотные известняки в которых зерна трудноотличимы простым глазом, оолитовые известняки, мел, известковые туфы и известняки-ракушечники.

 

2.Текстуры  и структуры магматических горных  пород.

 

Текстуры магматических  пород

Различаются три вида текстур, возникающих в процессе кристаллизации магмы без влияния внешних факторов: однородная, или массивная, такситовая (неоднородная, пятнистая) и шаровая.

Такситовая (неоднородная, пятнистая, или шлировая) текстура отличается неоднородным распределением составных частей пород в различных участках. Эти участки могут отличаться друг от друга как по составу (наличие скоплений мафических минералов, шлиров, ксенолитов), так и по структуре. Формирование такситовых текстур обусловлено изменением физико-химических условии кристаллизации магмы (различием градиента температур в отдельных участках породы, колебанием давления, в том числе и давления флюидов, диффузией вещества в газово-жидкой среде), наличием переработанных ксенолитов (захваченных магмой на разной глубине обломков окружающих пород).

Среди текстур, возникновение  которых происходит под влиянием кристаллизации в движении или других причин, различают линейную, полосчатую, гнейсовидную, трахитоидную, флюидальную. Линейная текстура проявляется в линейной ориентировке в пространстве призматических или столбчатых минералов. Трахитоидная текстура связана с субпараллельным расположением в породе таблитчатых или уплощенно-призматических кристаллов полевых шпатов. Эта текстура образуется при кристаллизации расплава в движении. Флюидальная текстура вулканитов характеризуется потокообразным расположением зерен, микролитов, кристаллитов. Породы с флюидальностью часто характеризуются тончайшим переслаиванием разноокрашенных полос вулканического стекла. Микрополосчатость вытянута в направлении движения лавы, обтекает вкрапленники, как правило, смята в мельчайшие складки. Флюидальность возникает при продвижении вязкой застывающей лавы.

Гнейсовидная текстура полнокристаллических интрузивных  пород с субпараллельным расположением преимущественно мафических минералов появляется в процессе кристаллизации магмы под воздействием одностороннего давления. Полосчатая текстура наблюдается у пород, сложенных чередующимися слоями разного состава или разной структуры. Образование такой текстуры в интрузивных породах может быть связано с гравитационной дифференциацией или с процессами ликвации, предшествовавшими кристаллизации. Примером пород с полосчатыми текстурами являются габбро-норитовые расслоенные интрузивы древних платформ, а также некоторые полосчатые породы дунит-гарцбургитовой ассоциации. Полосчатая текстура вулканитов представлена чередованием полос различной окраски (обычно маломощных — первые сантиметры, а чаще миллиметры), незначительно отличающихся друг от друга по химизму, структуре основной массы, составу стекол. Часто в полосах отмечается субпараллельное границам расположение микролитов.

Пузыристая текстура обусловлена наличием в породе незаполненных  полостей, которые ранее были заняты пузырьками газа. Они фиксируют процесс отделения от магмы летучих компонентов при ее извержении. Объем пузырей в породе, их форма и размеры связаны с составом магмы (а соответственно и флюидной фазы), а также зависят от приуроченности породы к той или другой части вулканического тела, иногда значительно отличающейся режимом охлаждения и отделения летучих. При дальнейшем развитии пород пузырьки выполняются вторичными минералами и образуется миндалекаменная текстура. Миндалины могут быть сложены одним минералом (например, хлоритом, карбонатом, кварцем) или двумя-тремя, тогда они имеют концентрически-зональное строение — стенки пустот выполнены одним минералом, а центральные части — другими.

Промежуточное положение  между текстурой, а, скорее - первичной  отдельностью магматических пород занимает шаровая текстура, широко распространенная в эффузивных породах основного состава. Сфероиды обладают концентрическим строением, обусловленным ориентированным распределением в породе пузырей, уменьшением их количества и размеров и некоторым увеличением зернистости от периферии к центру шара, часто в них отмечается радиальная трещиноватость. Промежутки между шарами заполнены мелкими, иногда скорлуповатыми обломками базальтового стекла (гиалокластитами или палагонитовыми брекчиями), осадочным, чаще всего кремнистым, а иногда глинистым или карбонатным материалом. Шаровыми текстурами обладают подушечные лавы.

 

Структура - существенный признак, определяющий физико-механические свойства породы. Наиболее прочными являются равномерно зернистые породы, тогда как породы такого же минерального состава, но крупнозернистой порфировидной структуры быстрее разрушаются как при механическом воздействии, так и при резких колебаниях температур.

 

В зависимости от степени  охлаждения магм должна находиться и  степень их кристаллизации:

1) при кристаллизации  расплавов и магм в условиях  оптимума получаются полнокристаллические структуры;

2) в наихудших условиях  могут получиться совершенно  или почти совершенно лишенные кристаллов стекловатые структуры;

3) в промежуточных условиях получаются структуры неполнокристаллические часто весьма неудачно называемые полукристаллическими.

С условиями кристаллизации магм должна быть связана величина зерна в полнокристаллических породах. Очевидно, если магма отвердевает  медленно, то условия наиболее благоприятны для получения или наиболее крупных кристаллов (небольшое количество центров, достаточно быстрый рост), или, во всяком случае, кристаллов более или менее равномерных. Получаемые в результате структуры называются равномернозернистыми. При этом по величине кристаллов различают структуры:

гигантокристаллические  при величине кристалла свыше 2 см;

крупнокристаллические при размере кристалла выше 5 мм;

среднекристаллические с величиной кристалла от 1 до 5 мм;

мелко- и тонкокристаллические — кристаллы видны невооруженным глазом;

микрокристаллические — кристаллы  видны в лупу или под микроскопом, и

скрытокристаллические — в породах  под микроскопом обнаруживается только кристалличность, а отдельные зерна неразличимы.

Из схем кристаллизации видно, что при кристаллизации расплавов и, следовательно, при образовании горной породы сначала выделяется один минерал, который в дальнейшем растет, затем, при продолжающемся выделении этого минерала, начинает выделяться следующий и т.д. Кроме того, при наличии порядка кристаллизации отдельных минералов, совершенно неизбежно, что первые минералы, кристаллизуясь при более высокой температуре, находятся в более благоприятных условиях для роста, чем более поздние, выделяющиеся в более вязкой жидкости, и т.д. Наконец, может случиться и так, что часть магмы затвердевает в очень благоприятных для кристаллизации условиях на глубине, а не успевшая закристаллизоваться часть ее вместе с выделившимися кристаллами изливается или в более высокие горизонты или на земную поверхность, где условия для кристаллизации менее или весьма неблагоприятны как вследствие быстрого понижения температуры, так и вследствие выделения газов и паров, благоприятствующих жидкостности магмы, и следовательно, росту кристаллов. Эти обстоятельства, порознь или вместе, неизбежно влекут за собой неравномерность зерен минералов одних и тех же или разных видов в породе. Получается так называемая порфировая структура, при которой минералы породы весьма сильно отличаются друг от друга по величине. Раньше предполагали, что порфировая структура обусловливается исключительно внезапным изменением условий кристаллизации при излиянии; но она может получиться и при нормальном ходе кристаллизации по эвтектической схеме.

Во всякой порфировой структуре  различаются два элемента: более крупные кристаллы — порфиры или вкрапленники и мелкая масса, стекловатая или неполнокристаллическая, служащая как бы цементом для вкрапленников — основная масса. Выделяют, кроме нормальной порфировой структуры, еще структуру порфировидную. Под порфировидной понимают такую структуру, при которой полнокристаллическая основная масса имеет легко различимое макроскопически зерно, в том числе и такое, которое может встретиться и в среднезернистой породе, как, например, в порфировидных гранитах. Связь степени кристалличности и величины кристаллов с условиями отвердевания магмы зависит от того, как скоро идет процесс остывания магмы. Магма затвердевает в породу не при определенной температуре, а в некотором интервале температур.

Неполнокристаллическую породу без четко выраженных крупных вкрапленников часто называют афировой.

От формы зерен минералов  зависит облик структуры, особенно под микроскопом. Если минералы должны выделяться из магмы в определенном порядке, то, естественно, наибольшее число шансов для выявления свойственной им кристаллической огранки имеют минералы, выделяющиеся в самом начале; наоборот, минералы, кристаллизующиеся в конце, будут связаны в проявлении своей огранки выделившимися ранее минералами, так как они могут только заполнять оставленное последними пространство. Минералы, имеющие хорошую огранку, называются идиоморфными (греч. idjos — свой, собственный, свойственный); минералы, не имеющие собственных форм, представляют собой минералы ксеноморфные (ksenos — чужой); наконец, минералы, частью проявляющие собственную огранку, частью ограниченные другими, суть минералы гипидиоморфные (hupo — подчиненные). Полнокристиллические структуры зернистых пород или основных масс порфировых пород, в которых можно наметить степень идиоморфизма отдельных минералов, называются гипидиоморфнозернистыми.

Многие авторы отождествляют степень  идиоморфизма минералов с порядком их выделения из магмы. Это неверно. Резкий идиоморфизм одной составной  части по отношению к другой может иметь место и при одновременной кристаллизации обеих и даже при более поздней кристаллизации более идиоморфного компонента. Известно также, что некоторые минералы обладают свойством проявлять при кристаллизации лучшую огранку, чем другие, кристаллизующиеся в тех же условиях; что тенденция к проявлению граней зависит от примесей и т.д. Все это говорит за то, что мы имеем право на основании структурных наблюдений говорить только о порядке идиоморфизма, а не о порядке выделения минералов. Гипидиоморфнозернистая структура все же, понятно, показывает, что какой-то порядок имел место не только в степени идиоморфизма минералов, но и в последовательности их выделения. Признавая правильность и важность всех высказанных здесь предостережений, можно, однако, признать, что в первом приближении наблюдение порядка идиоморфизма позволяет судить и о порядке кристаллизации.