Эффузивные породы образуются из расплава, излившегося на поверхность, вследствие чего происходит его очень быстрое охлаждение и удаление из него летучих компонентов. Неизмененные эффузивные породы обычно содержат вулканическое стекло - аморфное вещество, представляющее собой сильно переохлажденную магматическую жидкость и сохраняющее беспорядочное молекулярное строение, свойственное жидкости. Такие породы характеризуются стекловатой, скрытокристаллической или порфировой структурой; порфировые вкрапленники представлены минералами, кристаллизовавшимися ещё при движении магмы к поверхности в промежуточных очагах.

2.2 Текстуры магматических горных пород

При изучении горных пород помимо структурных особенностей учитываются и текстуры - соотношение отдельных участков, слагающих породу и характеризующих степень однородности ее сложения или строение породы, обусловленное характером распределения минеральных зерен в породе.

Для интрузивных массивов характерны текстуры течения и первично-полосчатая текстура, которые обусловлены течением магмы.

Текстуры течения бывают линейными и плоскостными. При застывании магмы всегда наступает стадия, когда некоторые кристаллы уже образовались, а остаток массы находится еще в жидком состоянии. По законам гидромеханики вытянутые кристаллы (роговая обманка) принимают линейную ориентировку, выстраиваясь по течению, параллельно друг другу. Линейную ориентировку приобретают также веретенообразные скопления темноокрашенных минералов (шлиры) и посторонние включения (ксенолиты), тогда как таблитчатые кристаллы полевых шпатов, у которых геометрическая ось лишь немного длиннее других, ориентируются в разные стороны. Наиболее хорошо линейная ориентировка проявлена в трубкообразных массивах и штоках.

Первично-полосчатые текстуры течения выражаются в чередовании слоев породы разного состава или в плоскопараллельном расположении таблитчатых минералов (трахитоидная текстура). Первичная полосчатость чаще встречается в габбро и ультраосновных породах, реже в диоритах и совсем редко в гранитах. Полосы разного состава всегда строго параллельны контакту и между собой и повторяют все изгибы контактовой поверхности.

Эффузивные и интрузивные породы имеют свои характерные текстуры. Вследствие интенсивного выделения газов при застывании магмы на земной поверхности эффузивные породы имеют ячеистые, ноздреваты или миндалекаменные текстуры. Они возникают, когда газовые пустоты в шлаковидной лаве заполняются минеральным веществом. Из минералов заполняющих пустоты в базальтах, наиболее часто встречаются кварц, халцедон, кальцит, цеолиты и другие минералы, выделившиеся из горячих водных растворов. Источником этих растворов обычно служит сама лава.

Если порода имеет множество полых пустот различной формы, то говорят о пузыристой текстуре.

Характерны также флюидальные текстуры с потокообразным расположением минералов.

Текстуры интрузивных пород чаще всего массивная (однородная), определяющаяся одинаковым сложением разных участков породы; шлировая (или такситовая) и полосчатая характеризуются сочетанием участков различного сложения, отличающихся по размерам минеральных зерен и по минеральным агрегатам.

Неоднородность текстур магматических пород обусловлена переработкой вещества чуждых пород, включенных в магме в виде обломков, и проникновением дополнительных порций магмы или остаточных растворов в виде прожилков и непрерывных выделений.

2.3 Классификации магматических горных пород

Магматические горные породы классифицируются, исходя из фациальной принадлежности, химического состава, минералогического состава, структурных особенностей и вторичных изменений (для эффузивов) (таблица 1).

По фациальной принадлежности магматические породы делятся на абиссальные, гипабиссальные, эффузивные.

Основным критерием, отражающим химические различия магматических пород (и, естественно, магм из которых они образовались) служит содержание кремнезема - SiO₂ .

По содержанию кремнезема все магматические породы разделяются на четыре группы:

Кислые - более 64 (64-78) %;

Средние - 53-64 %;

Основные - 45-53 %;

Ультраосновные - 30-45 %.

Еще одним важным химическим критерием служит принадлежность пород к одной из трех серий, выделяемых на основании содержания в породе щелочных компонентов (K₂O + Na₂O): нормальной щелочности, повышенной щелочности (субщелочной) и щелочной.

Для отнесения породы к той или иной из названных групп не обязательно обращаться к химическим анализам, поскольку химический и минеральный составы магматических пород тесно связаны друг с другом.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 1. Схема классификации магматических горных пород.

Одним из наиболее наглядных признаков, отражающих состав интрузивных пород, является содержание в них темноцветных минералов (процентное содержание темноцветных минералов называют «цветным числом», а сами минералы - меланократовыми, в отличие от светлых - лейкократовых). Чем больше в породе темных минералов (оливина, пироксенов, амфиболов - то есть содержащих в значительном количестве основания FeO, CaO, MgO), тем более основной она является. Цветное число ультраосновных пород близко к 100%, основных - около 50%, средних - около 30% и кислых - менее 10-15%.

Еще одним показательным критерием служит содержание кварца. В ультраосновных и основных породах весть кремнезем расходуется на образование силикатов и его не хватает для образования кварца, следовательно, кварц в таких породах отсутствует. В средних породах, где количество SiO₂ также невысоко, содержание кварца составляет 0-5 %, при этом визуально он обычно не различается. Кислые породы, содержащие кремнезем в избытке, могут содержать до 50 % кварца.

Для каждой группы магматических пород характерен свой минеральный состав.

В кислых интрузивных породах темноцветный минерал чаще всего представлен биотитом, в средних - роговой обманкой, в основных - пироксеном.

Лейкократовые минералы в основных и средних породах нормальной щелочности представлены плагиоклазами, а в кислых, наряду с плагиоклазами, присутствует значительное количество калиевых полевых шпатов.

Таким образом, на основании особенностей минерального состава и фациальной принадлежности (устанавливаемой, как сказано выше, путем изучения структуры) можно определить классификационную принадлежность пород.

Следует отметить ещё роль вторичных изменений пород, оказывающих существенное влияние на облик эффузивных разновидностей. По сохранности вулканиты разделяются на кайнотипные, отличающиеся сохранностью вулканического стекла и слагающих вкрапленники минералов, и палеотипные - в которых отмечаются процессы изменения минералов и вулканического стекла.

Для кайнотипных пород характерным является наличие прозрачных полевых шпатов с ясным блеском по плоскостям спайности, вулканическое стекло имеет стеклянный блеск и темную окраску.

При переходе породы в палеотипное состояние плагиоклазы мутнеют и теряют блеск; вулканическое стекло эффузивов основного и среднего состава приобретает обычно зеленоватые оттенки (за счет замещения стекла хлоритом и эпидотом), кислого состава, напротив, становятся светлыми (стекло в данном случае замещается полевыми шпатами и кварцем).

Сохранность породы отражается в её названии. К названию палеотипных эффузивов нормального ряда кислого состава добавляют слово «порфир» (липаритовый порфир), для пород ультраосновного, основного и среднего составов - «порфирит» (базальтовый порфирит).

2.4 Краткое описание магматических горных пород

Ультраосновные породы.

Ультраосновные породы играют незначительную роль в составе земной коры и обязаны своим происхождением мантийным источникам вещества. Среди этой группы пород преобладают интрузивные разновидности. Для всех кристаллических пород характерным является исключительно широкое развитие темноцветных минералов (цветное число близко к 100 %), что обуславливает их черный или темно-зеленый цвет. Наиболее распространенными минералами являются пироксены и оливин, на основании соотношения которых выделяются следующие породы - дуниты, перидотиты и пироксениты.

Дуниты. Полнокристаллические мелко- или среднезернистые породы почти целиком (на 85-100 %) состоящие из оливина, придающего породе желто-зеленую, темно-зеленую или серую окраску.

Перидотиты. Полнокристаллические обычно среднезернистые породы, темно-серого, черного или зеленовато-черного цвета, состоящие из оливина и пироксена в разных соотношениях.

Пироксениты. Полнокристаллические средне- и крупнозернистые породы, черного и зеленовато-черного цвета, сложенные на 80-95 % пироксенами, в незначительном количестве (до 20 %) в них присутствует оливин.

Ультраосновные породы уже на глубине подвергаются вторичным изменениям: слагающие их железо-магнезиальные силикаты под влиянием водных растворов разлагаются, образую новые минералы. Типичной реакцией такого рода является переход оливина или пироксенов в минералы группы серпентина. Все выходы на поверхность ультраосновных пород в той или иной степени серпентинизированы. Породы, состоящие из серпентина (с примесью карбонатов, магнетита и других минералов) называют серпентинитами.

Основные породы.

Среди основных пород нормальной щелочности на земной поверхности встречаются главным образом эффузивные разновидности - базальты, по объему в пять раз превышающие все остальные вулканические породы, вместе взятые. Широко распространены также субвулканические - долериты; абиссальные породы (габбро) встречаются реже. Основными минералами в кристаллических разностях являются пироксены и плагиоклазы, могут присутствовать в незначительных количествах оливин, роговая обманка, реже - биотит. Однако существуют породы, состоящие исключительно из основных плагиоклазов - лабрадориты и анортозиты.

Габбро. Полнокристаллическая массивная средне- или крупнозернистая порода с цветным числом близким к 50 %, состоящая из пироксенов (30-70 %) и плагиоклазов, могут присутствовать в незначительных количествах оливин, роговая обманка, реже - биотит.

Базальты. Эффузивные разновидности основных пород со скрытокристаллической, стекловатой или порфировой структурой. Цвет темный: от темно-серого до черного. Текстура массивная или пористая. Порфировые вкрапленники обычно представлены плагиоклазом (количество вкрапленников которого может достигать 20-25 % объема породы), иногда пироксенами или оливином. Кайнотипные базальты с мелкозернистой структурой называют долеритами.

Вторичные изменения базальтов проявляются в замещении темноцветных минералов основной скрытокристаллической массы хлоритом и изменении состава плагиоклазов. В результате таких преобразований породы приобретают темный грязно-зеленый цвет, на фоне основной массы различаются светло-серые, утратившие блеск на плоскостях спайности кристаллы плагиоклазов, поры заполняются вторичными минералами, образующими миндалины. Такие палеотипные разновидности называют базальтовыми порфиритами (иногда - диабазами).

Средние породы.

Среди средних пород также наиболее распространены эффузивные разности при незначительном развитии глубинных пород. Для кристаллических пород рассматриваемой группы характерной чертой служит преобладание светлых минералов над темноцветными - цветное число 30 %.

Диорит. Полнокристаллическая порода светло-серого или зеленовато-серого цвета, состоящая главным образом из плагиоклаза и роговой обманки. Главное визуальное отличие от габбро - меньшее количество темноцветных минералов и преобладание среди темных минералов роговой обманки, а не пироксенов.

Наиболее распространенной эффузивной породой среднего состава является андезит. Структура андезитов обычно порфировая, образованная вкрапленниками плагиоклаза и роговой обманки (пироксенов) на фоне скрытокристаллической или полукристаллической массы серого или темно-серого цвета. Текстура массивная, часто пористая.

Палеотипные породы, претерпевающие такие же вторичные изменения, как и базальты, носят название андезитовых порфиритов.

Кислые породы.

Среди кислых пород преобладают интрузивные образования, объединяемые под общим названием гранитоиды. Кристаллические породы характеризуются светлой окраской, незначительным содержанием темноцветных компонентов (3-15 %), обязательным присутствием значительного количества калиевого полевого шпата и кварца.

Гранит. Полнокристаллическая порода с различным абсолютным размером зерен (от мелко- до крупнозернистой), нередко с порфировидной структурой. Окраска светлая серых или розоватых тонов. Минеральный состав отвечает ассоциации калиевые полевые шпаты (35-40 %) + кварц (25-35 %) + кислые плагиоклазы (20-25 %) + биотит (5-10 %), в незначительных количествах могут присутствовать мусковит и роговая обманка.

Гранодиорит. Также как и гранит характеризуется присутствием кварца и калиевых полевых шпатов, однако легко отличается от него повышенным содержанием темноцветных минералов (цветное число 10-20 %) при пониженном содержании кварца (15-25 %).

Жильные гранитоиды с порфировой структурой называют порфирами: гранит-порфиры, гранодиорит-порфиры. Жильные породы без вкрапленников с микро- или мелкозернистой структурой обозначают приставкой «микро» - например, микрограниты, или называют жильными гранитами, жильными гранодиоритами. Кроме перечисленных разновидностей распространены светлые микрозернистые жильные породы, почти без темноцветных минералов - аплиты и гиганто- или крупнозернистые породы гранитного состава - пегматиты. Характерной структурной особенностью пегматитов служит наличие закономерных вростков кварца клиновидной формы в крупные кристаллы калиевого полевого шпата - так называемая пегматитовая, или графическая структура.

Эффузивными неизмененными аналогами гранитов являются липариты (другое название - риолиты), гранодиоритов - дациты.

Липариты. Полукристаллические породы с порфировой структурой: в светлой, часто белой, стекловатой или афанитовой массе вкраплены редкие кристаллы калиевых полевых шпатов и кварца. Нередко эти породы обладают флюидальной текстурой, отражающей течение лавы. От дацитов визуально отличаются с большим трудом - последние содержат больше полевых шпатов и вкрапленников темноцветных минералов при меньшем содержании стекла. Наиболее надежным критерием, отличающим кислые эффузивы от андезитов, служит присутствие в них кварца.

Палеотипные разновидности называют соответственно липаритовыми или дацитовыми порфирами.

Кислые породы со стекловатой структурой, представляющие собой аморфную, часто пористую, массу различной окраски (от серой до буро-красной и черной) называют вулканическими стеклами. Среди них наиболее распространены обсидианы - породы, окрашенные обычно в черный цвет и характеризующиеся стеклянным блеском и раковистым изломом (напоминают черное стекло). Породы, имеющие пористую текстуру, называют пемзой.

3. Вопросы коллоквиума по общей геологии к модулю №4 «Эндогенные процессы»

Раздел 4.1. Магматизм

1. Что такое магматизм?

2. Что такое магма?

3. Назовите основные механизмы зарождения магмы.

4. Чем определяется подвижность магмы и какие разновидности вы знаете?

5. По какому показателю разделяют магмы?

6. Основные группы магм и их характеристика по содержанию кремнезема.

7. Чем отличаются магмы мантийных пород и пород земной коры?

8. Что такое ряд Боуэна?

9. Что такое кристаллизационная дифференциация магмы?

10. Что такое ликвация?

11. Что такое ассимиляция магмы?

12. Классификация по глубинности образования.

13. Интрузивные породы и их классификация.

14. Что такое интрузия?

15. Какие типы соотношений интрузивных тел с вмещающими породами вы знаете?

16. Назовите согласные тела и объясните их суть.

17. Назовите несогласные тела и объясните.

18. Что такое автохтонные интрузии?

19. Что такое аллохтонные интрузии?

20. Что такое апофиз?

21. В чем разница экзоконтакта и эндоконтакта?

22. Что такое ксенолиты?

23. Принципы классификации м.г.п.

24. Назовите основных представителей кислых и ультраосновных пород.

25. Назовите усредненный минеральный состав кислых и ультраосновных пород.

26. Что такое вулканические извержения?

27. Что такое вулкан?

28. Назовите основные типы вулканов.

29. Объясните особенности вулканов центрального типа.

30. Что такое жерло?

31. Что такое кратер?

32. Что такое щитовые вулканы.

33. Что такое стратовулканы?

34. Классификация вулканов по их активности.

35. Основные виды продуктов извержения вулканов.

36. Что такое твердые продукты извержения?

37. Классификация твердых продуктов извержения.

38. Что такое вулканическая бомба?

39. Что такое лапилли?

40. Что такое вулканический пепел?

41. Что является жидкими продуктами извержения?

42. Перечислите главные типы извержений.

43. Объясните, что такое эффузивные извержения?

44. Объясните что такое экструзивные извержения?

45. Объясните, что такое эксплозивные извержения?

46. Как называются лавы, извергающиеся в морской бассейн?

47. Основные газообразные продукты извержений.

48. Перечислите основные типы извержений.

49. Что такое гавайский тип?

50. Что такое исландский тип?

51. Что такое страмболитовый тип?

52. Что такое вулканский тип?

53. Что такое пелейский тип?

54. Назовите основных представителей эффузивных пород кислого состава.

55. Назовите основных представителей эффузивных пород среднего состава.

56. Назовите основных представителей эффузивных пород основного состава.

57. Назовите основных представителей эффузивных пород ультраосновного состава.

Литература к модулю

1. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. -М.: МГУ, 1973, С.488-527.

2. Короновский Н.В. Общая геология: учебник/ Н.В. Короновский. -М.:КДУ, 2006, С.361-413, ISBN 5-98227-075-х

3. Короновский Н.В.Геология. -М.: Издательский центр "Академия", 2003, С.355-385, ISBN 5-7695-0920-1

4.Левитес Я.М. Общая геология с основами исторической геологии и геологии СССР. -М.: Недра, 1978, С. 11-45.

5. Мильничук В.С. Арабоджи М.С. Общая геология: учебник вузов. -М.: Недра, 1989, С.241-256.

Литература

1. Аллисон А., Палмер Д. Геология: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. -568 с.

2. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. - М.: МГУ, 1973. -593 с.

3. Короновский Н.В., Ясаманова Н.А. Геология. - М.: Академия, 2003. - 448 с. - ISBN 5-7695-0920-1

4. Курс общей геологии /Серпухов В.И. и др. - Л.: Недра, 1976. -535 с.

5. Половинкина Ю.Ир. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических пород. - М.: Недра, 1966. -Ч.2. Т.1. -425 с.

6. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии: учеб. пособие для вузов /В.Н. Павлинов и др. - М.: Недра, 1988. -149 с. -ISBN 5-247-00328-4

Размещено на Allbest.ru