Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Правило фаз Гиббса «чтобы определенный минеральный парагенезис был широко распространен в природе, он должен быть устойчивым в широком интервале температур и давлений»




n =k +2-p -=2,

где n – количество степеней свободы; k – число компонентов; p –число фаз.

Или

Правило фаз Гиббса, гласящее, что число фаз, находящихся в равновесии будет равно числу компонентов плюс два:

С = К + 2 – Ф,

где: С – число степеней свободы системы (р, t, с);

К – число компонентов (химических элементов);

Ф – число присутствующих фаз (минералов).

Отсюда В.М.Гольшмидт вывел известное минералогическое правило фаз, показывающие, что при произвольном давлении и температуре могут устойчиво существовать не более k – минералов.

Все химические компоненты горных пород Д. С. Коржинский разделил на 4 группы. 1. Ин е р т н ы е – это компоненты, количество которых целиком зависит от их содержания в данной породе. 2. Подвижные – это компоненты, количество которых определяется их концентрацией в циркулирующем растворе и не зависит отих содержания в горной породе. Поэтому концентрация подвижных компонентов является произвольной и обладает степенью свободы. 3. Насыщающие (избыточные) – это компоненты, разновидности инертных, количество которых равно концентрации насыщения растворов. Эти компоненты могут выпадать из растворов при насыщении, увеличивая, таким образом, количество минералов в парагенезисе. 4. Ко м п он е н т ы - п ри м е с и, или рассеянные – это такие компоненты, предельные содержания которых показательны для каждой ступени метаморфизма, а содержания их ниже предельного произвольны и поэтому не влияют на число минералов в парагенезисе. К компонентам-примесям относят такие химические вещества, которые не формируют самостоятельных фаз, например, Ba, Rb, Sr, Mn и др.

Д. С. Коржинский установил ряд химической подвижности компонентов: H2O – CO2 – K2O – (Na2O – CaO – MgO – FeO – Fe2O3) – SiO2 – Al2O3. Компоненты в этом ряду расположены по убывающей подвижности. Те, которые стоят до скобок, в большинстве случаев обладают наибольшей подвижностью. Компоненты, которые взяты в скобки, могут проявляться в зависимости от процесса и как инертные и как подвижные. SiO2 – Al2O3 имеют, как правило ограниченную подвижность.

Осадочные породы. История образования и существования осадочных пород в литосфере подразделяется на шесть последовательных стадий: Стадия гипергенеза (выветривания) материнских пород; Стадия переноса мобилизированного вещества (мотогенез); Стадия накопления осадка (седиментогенез); Стадия преобразования осадка в осадочную горную породу (диагенез); Стадия существования осадочной породы в литосфере (катагенез); Стадия преобразования осадочной породы в метаморфическую горную породу (метагенез).

Стадия гипергенеза (выветривания) материнских пород. Основная масса осадочных пород формируется в результате процессов выветривания (наземного и подводного) различных горных пород, называемых материнскими. Процессы выветривания ведут к разрушению пород, их измельчению вплоть до перехода части вещества в коллоидное и растворенное состояние. Выделяют два вида процессов выветривания – физическое и химическое.

Стадия переноса мобилизованного вещества (мотогенез) Процессы эрозии и денудации, развивающиеся в областях выветривания, приводят к тому, что продукты выветривания начинают перемещаться, за счет гравитационных сил, постоянных и временных водотоков и т.д. Для крупно и грубо дисперсного материала перенос вещества достаточно короток. Такой материал быстро выпадает из путей миграции и осаждается. Перенос коллоидного материала имеет более сложные механизмы миграции вещества. Истинные растворы могут мигрировать в гидросфере земли очень длительное время. Агенты переноса: постоянные и временные водотоки, воздушные массы, ледники.

Стадия осаждения материала (седиментогенез). На стадии седиментогенеза происходит пространственное разобщение или дифференциация привнесенного в бассейн осадконакопления вещества. При этом из смеси разнообразных компонентов, привносимых в бассейн осадконакопления, формируются осадки, часто представляющие собой мономинеральные скопления.

Привносимый материал (твердые частицы, коллоиды, ионно-растворенные вещества) определяют различные способы его осаждения: механические, биологические и химические. Материал может выпадать в осадок на различных геохимических барьерах, усваиваться организмами, выпадать в результате пресыщения растворов.

Стадия преобразования осадка в осадочную горную породу (диагенез). Материал, накопившийся в виде осадка, еще не является осадочной горной породой. Термин «диагенез» является спорным и часто у различных исследователей трактуется по-разному. Диагенез – это совокупность процессов преобразования рыхлых осадков в осадочные горные породы в верхней зоне земной коры. Выделяют ранний диагенез (физико-химическое уравновешивание состава осадка) и поздний диагенез (перераспределение вещества с образованием различных минеральных стяжений).

Стадия существования осадочной породы в литосфере (катагенез). Катагенез – это совокупность природных процессов изменения осадочных горных пород после их возникновения из осадков в результате диагенеза и до превращения в метаморфические породы.

Стадия перехода осадочной горной породы в метаморфическую (метагенез). Метагенез – стадия преобразования осадочной горной породы под влиянием высоких температур и давлений. На этой стадии осадочные породы превращаются в метаморфические.

В составе осадочных горных пород можно выделить две группы компонентов: аллотигенные; аутигенные.

Аллотигенные компоненты осадочных пород представляют собой частицы пород и минералов различного размера, поступившие в бассейн осадконакопления из-за его пределов. К ним относятся: 1) реликтовый материал, унаследованный от материнских пород, подвергающихся выветриванию; 2) гипергенный материал, формирующийся в результате гипергенеза в корах выветривания; 3) вулканический материал, поставляемый на поверхность в результате эксплозивной деятельности вулкана; 4) космический материал.

Аутигенные компоненты образуются за счет выделения минерального вещества из природных растворов или в результате обменных и других реакций в осадке или осадочной породе.

К ним относятся: 1) седиментогенные, 2) диагенетические, 3) катагенетические, 4) метагенетические компоненты и 5) компоненты, сформированные за счет вторичных изменений наложенного характера.

Среди осадочных пород выделяют три группы: обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков; глинистые породы, являющиеся продуктом преимущественно химического разрушения пород и накопления возникших при этом глинистых минералов; химические (хемогенные) и органогенные породы, образовавшиеся в результате химических и биологических процессов.

По этой классификации обломочные породы делятся на: 1. Грубо-обломочные или псефиты (размер обломков >1,0 мм); 2. Песчаные или псаммитовые (0,1-1,0 мм); 3. Алевролиты (0,01-0,1 мм).

По минеральному составу обломочной компоненты кластогенные породы делятся на: мономинеральные (обломки одного минерала составляют >95%); олигомиктовые (обломки одного минерала составляют 75-95%); полимиктовые (обломки одного минерала составляют менее 75%).

По степени сортировки обломочного материала в породах выделяют структуры: равномернозернистые; неравномернозернистые.

По форме обломочных частиц выделяют зерна: окатанные; полуокатанные; угловатые.

По минеральному составу цемент в обломочных породах может быть: карбонатный (кальцит, доломит, сидерит); сульфатный (гипс, ангидрит); глинистый (каолинит, монтмориллонит и т.д.); опаловый, халцедоновый; состоять из гидроокислов железа;

Текстуры осадочных пород делятся на две основных группы: текстуры внутрипластовые; текстуры поверхностей наслоения. Основные типы текстур: Слоистые: Градационная слоистость; горизонтальная слоистость; волнистая слоистость; косая слоистость. Массивные (однородная); Пятнистая.

Вулканогенно-осадочные или пирокластические породы по составу делятся на: 1. Туфы; 2. Туффиты; 3. Туфопороды.

Глинистые породы являются продуктом механического и химического разрушения материнских пород и последующего переноса и осаждения на дне бассейнов седиментации (озера, моря, реки), а также последующих процессов диагенеза, катагенеза и метагенеза. Глинистые породы в основном состоят из мельчайших (меньше 0,02 мм) кристаллических (реже аморфных) зерен глинистых минералов. Кроме того, в их состав входят столь же мелкие зерна хлоритов, окислов и гидроокислов алюминия, глауконита, опала и других минералов, являющихся продуктами химического разрушения различных пород и отчасти глинистых минералов. Третья составляющая глинистых пород - разнообразные обломки размерами меньше 0,01 мм (0,005 мм). По степени литифицированности среди глинистых пород выделяют глины, - легко размокающие породы и аргиллиты - сильно уплотненные, потерявшие способность размокать глины.

По минеральному составу среди глинистых пород выделяют: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и полиминеральные. Глинистые набухающие породы являются смектитами, сред которых выделяются: собственно монтмориллониты, бейделлиты и нонтрониты. Для материковых блоков земной коры наиболее характерны алюмосиликатные и алюминево-железистые смектиты; для пелагиали осадочного слоя океанов железисто-алюминевые смектиты (формирование которых связывается с разложением базальтовой кластики ); для металлоносных осадков рифтовых областей морей и океанов свойственны нонтрониты, или высокожелезистые Fе3+ смектиты.

К глинистым минералом относится и глауконит. Глаукониты формируются только в морских илах, в процессе их гальмиролиза в щелочной и слабо окислительных средах и при обилии животного и бактериального ОВ, на глубинах от 50 до 200 м (неритовая область внешнего шельфа), а затем перемещаются течениями в разные места, в том числе и на большие глубины — до 1200–1500 м.

Химические и органогенные породы образуются преимущественно в водных бассейнах. К ним относятся аллиты (глиноземистые породы), ферролиты (железистые породы), манганолиты (марганцевые породы), фосфориты, силициты (кремнистые породы), карбонаты, эвапориты, каустобиолиты.

(глиноземестые породы)– породы, в составе которых преобладают минералы окислы и гидроокислы алюминия. Они делятся на латериты и бокситы.

Ферролиты (железистые породы)– горные породы более чем на 50% состоящие из минералов окислов и гидроокислов железа. По составу они делятся на: 1) бурые железняки; 2) шамозитовые породы; 3) сидеритовые породы; 4) железистые кварциты или джеспилиты.

Манганолиты (марганцевые породы)– осадочные горные породы более чем на 50% состоящие из окислов, гидроокислов и карбонатов марганца. Классификация марганцевых пород основана на их генезисе и минеральном составе. По генезису они делятся на хемогенные и биохемогенные, по минеральному составу – на окисные и карбонатные.

Фосфоритами называются породы более чем на 50% сложенные фосфатом кальция. По другим классификациям к фосфатным относят породы, содержащие не менее 10% Р2О5. Породообразующими минералами фосфатных пород в основном являются карбонат-апатиты. Главными типами фосфоритов являются пластовые и конкреционные. Иногда выделяют костяные брекчии – сцементированные обломки костей.

Силициты (кремнистые породы) состоят главным образом из опала и халцедона. Так же, как карбонатные, они могут иметь биогенное, химическое и смешанное происхождение. К биогенным породам относятся диатомиты и радиоляриты, состоящие из мельчайших, не различимых невооруженным глазом скелетных остатков диатомовых водорослей и радиолярий, скрепленных опаловым цементом. К хемогенным и хемобиогенным породам относятся также трепелы и опоки. Химическое происхождение имеют гейзериты и кремнистые туфы, состоящие из опала. Это светлоокрашенные породы с пористой текстурой. Образуются на поверхности из вод гейзеров и горячих минеральных источников.

Карбонаты п редставляют породы более чем на 50 % сложенные солями угольной кислоты. Среди наиболее распространенных карбонатных пород выделяют: известняки; доломиты; мел; мергели. Известняки – породы более чем на 50 % состоящие из кальцита. Их классификация может быть структурно-генетической. Биогенные известняки составляют большую часть известных известняков, состоят из остатков организмов, представленных целыми органическими остатками зоогенной и фитогенной природы или их обломками. Хемогенные и биохемогенные известняки большей частью сложены пелитоморфным кальцитом размером <0,01 мм. Эти породы часто образуют однородные, массивные и слоистые пласты в карбонатных породах. Органических остатков нет или очень мало. Обломочные известняки – породы сложенные обломками различного размера и различной степени окатанности, сцементированными чаще всего карбонатно-глинистым материалом. Мел представляет собой мягкую скрытозернистую породу. Он состоит почти целиком из остатков морских планктонных организмов – кокколитов, имеющих размер менее 5 мкм. Образование меловых осадков осуществляется на глубинах от 100 до 250 м, т.е. ниже зоны волновой активности. Доломиты – породы более чем на 50 % сложенные доломитом. Доломиты представляют агрегаты минерала того же названия. Похожи на известняки и отличаются от них более слабой реакцией с соляной кислотой. Образуются главным образом при химических изменениях известняков, а также путем выпадения из водных растворов. Мергели – тонкозернистые породы, переходные от карбонатных к глинистым. Содержание глинистого материала 25-75 %, карбонатного 75-25 %. Карбонатная составляющая таких пород сложена пелитоморфным кальцитом. Глинистые минералы обычно представлены монтмориллонитом, гидрослюдами, смешанослойными минералами. Мергели образуются при совместном осаждении карбонатного и глинистого материала. При реакции с соляной кислотой на поверхности образца остается нерастворимый глинистый остаток.

Эвапориты или соляные породы – породы, которые образуются химическим путем при осаждении солей из концентрированных растворов или рассолов. Поскольку повышенная концентрация растворенных неорганических веществ в воде обусловлена процессом испарения, то соляные отложения называются также эвапоритами. Среди таких пород наиболее распространенны сульфаты и хлориды.

Каустобиолиты все богатые органическим веществом горные породы и минералы, в которых органическое вещество появилось в результате преобразования биохимических структур растительных и животных организмов под воздействием геолого-геохимических факторов. К ним относятся породы ряда углей (торф, ископаемые угли), горючие сланцы, нефть и газы. Каустобиолиты угольного ряда охватывают образования сингенетичные осадкам и породам (торфы, угли, горючие сланцы, липтобиолиты – янтарь, фихтелит, тасманит, состоящие из наиболее устойчивых химических компонентов растительности – смол, восков, стеринов, споронитов, кутикулы, пробковой ткани). Каустобиолиты нефтяного ряда – это горючие углеводородные газы, нефть, мальта, асфальтовые битумы, озокериты и другие вещества, образованные из рассеянного органического материала и характеризующиеся тем, что их залежи формируются в результате миграции и последующей аккумуляции углеводородов.

 

 

3. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ МИКРОСКОПА И ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ. ПЛАНЫ ОПИСАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

 

Наблюдение объекта под микроскопом может проводиться различными способами. Наиболее распространенными из них являются наблюдение при одном поляризаторе (без анализатора) и наблюдение с поляризатором и анализатором, установленными в скрещенное или параллельное положение. Указанные способы относятся к общим способам наблюдения. Помимо этого, при работе с микроскопом могут применяться и специальные способы наблюдения, к которым, например, относятся способы «фокального экранирования» («кольцевое экранирование» и метод темного поля).

Рабочий агрегатный поляризационный микроскоп ПОЛАМ Р-211 предназначается для исследования кристаллических и других прозрачных объектов в проходящем поляризованном свете. Микроскоп применяется для петрографических исследований магматических и метаморфических пород. Микроскоп ПОЛАМ Р-211 входит в серию агрегатных поляризационных микроскопов проходящего и отраженного света, которые различаются комплектацией агрегатных узлов и принадлежностей. Различные варианты комплектации обеспечивают потребителю возможность выбора модели микроскопа в зависимости от специфики работы.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...