Контрольная работа по «Геология и литология»

Оливи́н — породообразующий минерал, магнезиально-железистый силикат с формулой (Mg,Fe)2[SiO4]. Содержание Fe и Mg варьирует между двумя конечными членами непрерывного изоморфного ряда оливинов: форстеритом (Fo) — Mg2[SiO4] и фаялитом (Fa) — Fe2[SiO4]. Оливин слагает основные и ультраосновные магматические породы и очень широко распространён в мантии. Это один из самых распространённых на Земле минералов. Оливин — типичный глубинный высокотемпературный минерал. Он распространен во многих видах метеоритов, в мантийных породах, в магматических и высокотемпературных метаморфических и метасоматических породах. Породообразующий минерал ультраосновных магматических горных пород - оливинитов, дунитов и др. При магматической кристаллизации более ранние оливины и оливины гипербазитов богаче Fo по сравнению с более поздними или с оливинами основных и тем более кислых пород, состав которых доходит почти до чистого Fa.

 Магматические (Изверженные) Горные Породы

Магматические горные породы сильно различаются по составу, внешнему облику, условиям образования и формам нахождения в природе. Большей частью это весьма крепкие, прочные и твердые породы. Представители интрузивных пород обладают кристаллически-зернистым строением и массивной текстурой. Эффузивные породы обычно стекловатые или неполнокристаллические, редко — полнокристаллические. Текстура их часто флюидальная (со следами течения магматической массы), пористая или пузыристая, миндалекаменная, реже массивная. Окраска магматических пород очень разнообразна. Ее интенсивность зависит главным образом от состава породы (химического и минерального): чем она беднее кремнекислотой и богаче железом, магнием и соответствующими темноцветными минералами, тем окраска породы темнее. И наоборот, чем кислее магматическая порода, тем она обычно светлее. В ряде случаев, однако, интенсивность окраски и цветовой оттенок породы определяются характером и степенью вторичных изменений или размером зерен породообразующих минералов: мелкозернистые породы нередко бывают темнее крупнозернистых того же состава. Кислые вулканические стекла — обсидианы — обычно имеют черный цвет. Главными минералами магматических пород являются силикаты и алюмосиликаты: полевые шпаты, кварц, слюды, амфиболы, пироксены, оливин; в составе лав существенную роль играет вулканическое стекло.

Гранит – самая распространенная горная порода в континентальной земной коре. Это явнокристаллическая крупно-, средне- или мелкозернистая массивная изверженная порода, образовавшаяся в результате медленногоостывания и затвердевания на большой глубине магматического расплава. Гранит может сформироваться также при метаморфизме, в результате процессов гранитизации различных пород. Отдельным гранитным массивам зачастую приписывается то магматическое, то метаморфическое, а то и смешанное происхождение. Окраска гранита преимущественно светло-серая, но нередки также розовые, красные, желтые и даже зеленые (амазонитовые) граниты. Строение обычно равномернозернистое, большинство зерен имеет неправильную форму вследствие стесненного роста при массовой кристаллизации. Встречаются порфировидные граниты, в которых на фоне мелко-или среднезернистой основной массы выделяются крупные кристаллы полевых шпатов, кварца и слюды. Главные породообразующие минералы гранита – полевой шпат и кварц. Полевой шпат представлен в основном одним или двумя видами калиевого полевого шпата (ортоклазом и/или микроклином); кроме того, может присутствовать натриевый плагиоклаз –альбит или олигоклаз. Цвет гранита, как правило, определяет преобладающий в его составе минерал-калиевый полевой шпат. Кварц присутствует в виде стекловидных трещиноватых зерен; обычно он бесцветен, в редких случаях имеет голубоватый оттенок, который может приобретать вся порода. Гранит давно используется человеком как строительный камень благодаря однородной структуре, приятной окраске, большой прочности и довольно простым способам добычи и обработки. Основные недостатки гранита - шероховатая поверхность, аккумулирующая грязь и копоть, а также быстрое растрескивание или выкрашивание при пожаре. Примерно половина добываемого гранита (по стоимости) находит применение в качестве штучного (пильного, или стенового, а также облицовочного) камня, т.е. блоков или плит, а другая половина - в дробленом и измельченном виде. Из штучного камня изготавливают памятники.

Пегматиты — как правило кислые (могут быть и основными) интрузивные преимущественно жильные горные породы. Для них характерны: крупные размеры слагающих минералов, среди которых преобладают минералы с легколетучими компонентами (вода, фтор, хлор, бром и другие); разнообразный минеральный состав куда входят не только главные минералы, общие для пегматитов и материнских пород, но и минералы редких и рассеянных элементов: Li, Rb, Cs, Be, Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, Sc и др.; наличие большого количества минералов, образующихся в процессе метасоматического замещения и гидролиза полевых шпатов. Собственно горная порода «пегматит» (письменный гранит) используется как недорогой поделочный камень. Пегматитовые жилы являются основным источником полевых шпатов, используемых в керамической и стекольной промышленности. Слюды и пьезокварц, часто содержащиеся в пустотах центральных частей пегматитовых жил, применяются в электротехнической промышленности. Ряд редкометальных и редкоземельных минералов, а также сподумен, берилл, колумбит, танталит, лепидолит, касситерит, поллуцит используются как драгоценные камни.

Диорит — магматическая интрузивная горная порода, среднего состава, нормального ряда щёлочности. Состоит из плагиоклаза (андезина, реже олигоклаза-андезина) и одного или нескольких цветных минералов, чаще всего обыкновенной роговой обманки. Встречаются также биотитили пироксен. Цветных минералов около 30 %. Иногда присутствует кварц, и тогда порода носит названиекварцевого диорита. Служит строительным материалом, используется для облицовки зданий, изготовления ваз, столешниц, постаментов и т. д. В Древнем Египте и древней Месопотамии использовался и как скульптурный материал. На стеле из черного диорита были высечен Свод законов Хаммурапи - древнейший из сохранившихся законодательных сборников.

Порфирит — эффузивная палеотипная бескварцевая горная порода, аналогичная андезиту. Крупные кристаллы — вкрапленники андезина, реже пироксена — погружены в основную массу, состоящую из стекла. Слагают лавовые покровы, дайки, штоки, силлы и пр. В отличие от андезитов и базальтов, порфириты несут следы интенсивных послемагматических изменений (в виде хлоритизации, эпидотизации, карбонатизации и пр.) первоначально стекловатой основной массы и частичного или полного замещения вкрапленников вторичными минералами. В зависимости от состава выделяются разновидности порфиритов: плагиоклазовые роговообманковые, пироксеновые порфириты и др. Широко распространены в складчатых и платформенных областях в отложениях различного геологического возраста.

Нефелиновый сиенит - семейство щелочных интрузивных магматических горных пород, преимущественно состоящих из нефелина (до 50%) и щелочного полевого шпата (45-80%). В качестве породообразующих минералов в них также могут быть биотит, щелочные амфиболы и пироксены, суммарное содержание которых варьирует от 5 до 35%. Для нефелиновых сиенитов характерно повышенное содержание акцессорных минералов: цирконосиликатов (циркона, эвдиалита и др.), титаносиликатов (титанита, астрофиллита, лампрофиллита, энигматита и др.), минералов, содержащих F, Cl, P2O5, CO2 (канкринита, кальцита, апатита, виллиомита, флюорита) и редкие элементы (ринколита, лопарита и др.). Окраска нефелиновых сиенитов обусловлена количеством и окраской цветных минералов и цветом нефелина, который может быть серым, красноватым или зеленоватым.

Габбро — магматическая интрузивная горная порода основного состава. Главными минералами габбро является основной (богатый анортитовым компонентом) плагиоклаз и моноклинный пироксен, иногда также содержатся оливин, ромбический пироксен, роговая обманка и кварц, в качестве акцессорных присутствуют апатит, ильменит, магнетит, сфен, иногда хромит. Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана. Часто применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит и для приготовления щебня и дорожного камня. Также габбро очень часто используют в качестве надгробных сооружений (памятники, облицовка местазахоронения). Чаще всего для этих целей используют габбро Карельских и Украинских месторождений.

Базальт — основная эффузивная горная порода нормального ряда, самая распространённая из всех кайнотипных пород. Палеотипными аналогами базальта являются диабаз и базальтовый порфирит. Интрузивными аналогами базальта являются габбро, габбро-нориты, нориты, троктолиты. Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли и на других планетах Солнечной системы. Основная масса базальтов образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплитного магматизма. Базальт используют как сырье для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона. Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.

Обсидиан — магматическая горная порода, состоящая из вулканического стекла при содержании воды не более 1 %; однородное вулканическое стекло, прошедшее через быстрое охлаждение расплавленных горных пород. Более богатые водой вулканические стёкла, вспучивающиеся при нагревании, относят к перлитам. Это магматический, эффузивный (излившийся) материал. Состав кислый (75 % > SiO2 ≥ 65 %), аналогичен граниту. Окраска чёрная, серая, красновато-бурая; расположение полос указывает направление течения лавы. Структура стекловатая (аморфная), плотная. Текстура массивная или пенистая. Порода имеет плотность 2500—2600 кг/м³. Хрупкий, обладает малой износостойкостью на истирание. Не заключает воды, хорошо полируется, имеет характерный раковистый излом, стеклянный блеск. Обсидиан принадлежит к новейшим горным породам. От кварца (мориона и раухтопаза) отличается аморфным строением. Благодаря способности порошка обсидиана в сочетании с гашёной известью затвердевать под водой, применяется как гидравлическая добавка для портландцемента. Он используется также как добавка к извести, как сырьё для изготовления тёмного стекла и в качестве термоизоляции. Поделочный камень. Лезвия из обсидиана имеют гладкую кромку толщиной всего в несколько нанометров, что позволяет использовать их в качестве скальпелей. Обсидиан сыграл большую роль в истории человечества: из него изготовляли орудия труда, оружие и украшения, также с древних времён широко использовался в глиптике и декоративной скульптуре. Свои колюще-режущие орудия майя, не умевшие выплавлять железо, изготавливали именно из обсидиана.

Дунит — ультраосновная плутоническая горная порода, нормального ряда группы перидотитов. Названа по горам Дун, Новая Зеландия. Более чем на 90 % состоит из оливина с примесью хромита, чем отличается от оливинита, в котором вместо хромита присутствует магнетит. Различают хромитовый дунит (70% оливина, 30% хромита), ильменитовый дунит (60% оливина, 36% ильменита, остальное - акцессорные минералы) и магнетитовый дунит (70% оливина, 30% титаномагнетита). В незначительном количестве в дунитах могут присутствовать клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз и т. д. Дуниты являются материнскими породами большинства хромитовых месторождений мира, некоторых месторождений платины и металлов платиновой группы. Также используются как огнеупорный материал.

. Пироксенит  - плутоническая горная порода ультраосновного состава, сложенная пироксеном с примесью оливина, роговой обманки, плагиоклаза, биотита (ортопироксенит, оливиновый ортопироксенит, вебстерит, оливиновый вебстерит, клинопироксенит, оливиновый клинопироксенит). Из акцессорных минералов присутствует оливин, биотит, магнетит, ильменит, иногда хромит. По сравнению с перидотитами и дунитами более тёмно окрашены (почти чёрные), имеют более крупнокристаллическое строение.

Осадочные горные породы

Характерной и отличительной особенностью осадочных пород являются залегание в форме слоев, слоистая текстура, или слоистость, а также присутствие в них разнообразных остатков фауны или флоры. Существуют горные породы, в основном сложенные этими остатками (некоторые известняки, кремнистые породы, торф и др.). Иногда в породах встречаются отпечатки или окаменевшие остатки скелетов древних животных или стеблей и листьев растений. Обычно же обнаружить их бывает нелегко либо невозможно без применения микроскопа. Специальное изучение этих остатков — область палеонтологии и палеоботаники.

Группа грубообломочных пород

В эту группу объединяются обломочные породы, в которых размер обломков превышает 2 мм.

Конгломерат. Порода состоит из окатанных (округлых или уплощенных) обломков — галек и из связующей массы — цемента и имеет однородную или слоистую конгломератовую текстуру. По составу галек конгломераты делятся на олигомиктоеые (в гальках преимущественно 2—3 разновидности горных пород) и полимиктовые (разнообразие пород в гальках велико). Цемент бывает известковым (сильно вскипает под действием НСl), кремнистым, железистым, фосфатным (при трении кусков породы друг о друга ощущается неприятный запах), глинистым, песчанистым. Нередко цемент представляет собой как бы самостоятельную обломочную породу: песчаник, суглинок и т. д. Окраска обычно неоднородная, пестрая. Порода крепкая. Твердость средняя (соответствует твердости цементирующего вещества). Породы того же типа с обломками размером 0,2—1 см называются гравелитами, а с обломками, представленными валунами,— фангломератами. Грубослоистые толщи конгломератов мощностью до нескольких сотен метров образовались в предгорных и горных областях, где в соответствующие периоды времени имели место значительные вертикальные движения земной коры, сопровождавшиеся активным размывом суши горными потоками. Часто конгломераты присутствуют в ледниковых отложениях. Распространены на склонах Главного Кавказского и Уральского хребтов, в Карпатах, на Памире, в Ферганской долине и др. Отличительным признаком породы является ее текстура, т. е. преобладание хорошо окатанной гальки (валунов, гравия). Практическое значение. Строительный камень местного потребления. Иногда с конгломератами связаны месторождения золота, меди и других металлов.

Брекчия. Агрегат сцементированных угловатых обломков одной или разнообразных горных пород (брекчиевая текстура). Минеральный состав и физические свойства изменчивы в очень широких пределах. Осадочные брекчии образуются вследствие движений земной коры и нарушения нормального хода формирования осадков. Брекчии распространены повсеместно, но встречаются в небольших количествах. Легко определяются по текстурному признаку. 
Практическое значение. Из брекчий осадочного происхождения особенно важны костные брекчии (скопления костей вымерших позвоночных, преимущественно рыб). Для них характерна высокая концентрация фосфора и иногда урана и редких земель.

Галечник — рыхлая крупнообломочная (псефитовая) осадочная порода, состоящая главным образом из скопления гальки с примесью в основном гравия, песка, иногда глинистого материала. В зависимости от преобладающих размеров галек выделяют галечник крупный (50-100 мм), средний (25-50 мм) и мелкий (10-25 мм). Используется в качестве заполнителя для бетона.

Гравелит — обломочная горная порода, сцементированный гравий, обладающий строением (текстурами), присущим песчаным породам — с примесью более мелкого материала: алеврита и песка. Гравелиты широко распространены среди осадочных образований. Их наличие свидетельствует об интенсивном размыве более древних толщ и указывает на близость мелководья, суши или поднятий (положительных форм рельефа дна бассейна).

Группа средне- и мелкообломочных пород

Группа объединяет обломочные породы с размером обломков от долей миллиметра до 2 мм.

Ряд рыхлых пород

Песок. Однородный или слоистый агрегат весьма слабо связанных обломочных зерен размером от 0,1 до 2 мм. Минеральный состав очень разнообразен, в связи с чем выделяется несколько разновидностей песков, различающихся также по физическим свойствам.  
Окраска песка зависит от преобладания в его составе того или иного минерала и может быть белой, светло-серой (кварцевый песок), зеленой, зеленовато-серой (глауконито-кварцевый), розовой, розовато-серой (аркоз), серой, темно-серой, зеленоватой (граувакковый песок), бурой различной интенсивности и разнообразных оттенков (прочие полимиктовые пески). Практическое значение. Существенно кварцевые пески используются как сырье для стекольной промышленности, в производстве песчаных фильтров, силикатного кирпича, цементных растворов, штукатурки, а также карборунда (высокотвердое соединение кремния и углерода) и ферросилиция (сплав кремния с железом); как абразивный материал в пескоструйных аппаратах и для распиловки монолитов горных пород низкой и средней твердости (известняков, мраморов и др.); как формовочный материал в литейном деле. Глауконито-кварцевый песок содержит до 6% К20 и представляет собой ценное калийное удобрение. Полимиктовые пески широко применяются в дорожном строительстве. С речными песчаными отложениями бывают связаны россыпные месторождения золота, платины, алмазов, касситерита, колумбита и др. С древними и современными морскими песками ассоциируют россыпные месторождения ильменита, магнетита, циркона, рутила и др.