Методические рекомендации. 3 страница

Содержание отчета, его форма и правила оформления отчёта о выполненной работе.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. Химический состав минералов и их названия следует знать на память. Результаты работы представить в виде таблицы 4.

Таблица 4 – Характеристика основных свойств минералов

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

Задания и вопросы для формирования контроля владения компетенциями:

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

2. Перечислите 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»?

9. Назовите химический состав 3-4 минералов по выбору преподавателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

КОНТРОЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ

Цель: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. Данная лабораторная направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-1, предусматривающей, способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу, ПК-1, предусматривающей, способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

Организационная форма занятия:Лабораторная работа проходит в форме решения проблемных задач.В ходе лабораторного занятия предоставляется коллекция минералов.

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

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

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, его форма и правила оформления отчёта о выполненной работе.Форма отчета устная. В процессе дискуссии преподавателя и студента выясняются знания и умения студента.

Задания и вопросы для формирования контроля владения компетенциями:

1. Что такое механические свойства минералов? Перечислите их.

2. Как определяется твердость минерала?

3. Какие минералы включает учебная коллекция из класса самородных элементов, сульфидов, галоидов и др.?

4. В каких условиях образуются минералы класса самородных элементов, сульфидов, галоидов и др.?

5. Какое практическое значение имеют минералы класса самородных элементов, сульфидов, галоидов и др.? Приведите примеры.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Изучение магматических горных пород

Цель: Ознакомить студентов с главными представителями магматических горных пород и условиями их образования. Научить по основным диагностическим признакам распознавать различные магматические породы. Данная лабораторная направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-1, предусматривающей, способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу, ПК-1, предусматривающей, способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

Организационная форма занятия:Лабораторная работа проходит в форме решения проблемных задач.В методических указаниях содержатся основные сведения о магматических породах и приводятся диагностические признаки, характерные для наиболее распространенных типов пород. В ходе лабораторного занятия предоставляется коллекция образцов магматических пород.

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

Методические рекомендации. 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, от 10 % до 1 % – второстепенными, менее 1% – акцессорными (примесными). Одни и те же минералы могут быть для одних пород главными, для других – второстепенными.

Со временем в породах, за счет изменения и преобразования изначально существующих минералов, появляются новые, так называемые, вторичные. Например, полевые шпаты магматических пород, могут превращаться в каолинит, оливины и пироксены в серпентины или тальк и т.д.

Большинство горных пород состоит из небольшого числа породообразующих минералов (от 1 до 3-4), типичных для каждой породы, правда, количественные соотношения этих минералов в составе конкретных пород сильно меняются. Перечень акцессорных минералов для каждой разновидности пород, так же достаточно постоянен, однако в действительности в каждой конкретной породе присутствуют не все возможные минералы, а лишь некоторые из них.

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, внедрившиеся) и эффузивные (излившиеся).

При внедрении магмы в толщу земной коры без выхода её на поверхность происходит медленное охлаждение магмы и хорошая полная 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 (таблица 5).

Таблица 5. Химическая классификация магматических пород

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. Породы с раскристаллизовавшимся стеклом, относят к эффузивным палеотипным.

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, как правило, отличаются они и окраской.

3. Полосатая (полосчатая) текстура характеризуется тем, что минералы, слагающие породу, расположены в виде более или менее правильных полос. Полосы могут отличаться размером слагающих их зерен, составом зерен, окраской.

4. Пузырчатая текстура характеризуется наличием в породе большого количества неправильной формы пустот, 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, цеолиты).

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 и в других местах, а также обнаруживаются бурением в составе фундамента на всех известных платформах.

Штоки по форме аналогичны батолитам, но отличаются меньшими размерами. Они образованы на значительной глубине и обычно связаны с батолитами. В поперечнике штоки имеют размеры в несколько километров, обычно не больше 10.

Согласные интрузии. Лакколиты имеют караваеобразную (грибовидную) 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 чаще всего 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. Суммарная площадь распространения силл может достигать сотен тысяч квадратных километров при общей их мощности в сотни метров. Известны силлы в бассейнах Енисея и Ангары, в провинции Кару (Южная Африка) и др.

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. Толщина магматических жил (не путать с минеральными жилами) обычно от нескольких десятков сантиметров до сотен метров, при протяженности от сотен метров до десятков километров.

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 легко растекающейся 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 излияниях больших 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. Известны потоки протянувшиеся на десяток и более километров.

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

Порядок выполнения работы. Вначале следует произвести разделение горных пород учебной коллекции на две группы: интрузивные и эффузивные, учитывая в первую очередь структурные особенности пород. 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

Содержание отчета, его форма и правила оформления отчёта о выполненной работе.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

Задания и вопросы для формирования контроля владения компетенциями:

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:Ознакомить студентов с основными генетическими группами осадочных пород. Научить студентов производить определения названий пород и описывать их характеристики. Данная лабораторная направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-1, предусматривающей, способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу, ПК-1, предусматривающей, способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

Организационная форма занятия:В ходе лабораторного занятия предоставляется коллекция образцов осадочных горных пород.

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

Методические рекомендации. Магматические, метаморфические и ранее существовавшие осадочные 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.

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

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

По способу образования осадочного материала выделяют три класса осадочных пород.

Во-первых, это класс хемогенных пород. Одни из них действительно возникают за счет химического разложения и преобразования других горных пород. Так, например, образуются латериты, бокситы, некоторые бурые железняки при разложении магматических пород, содержащих наибольшее количество алюминия и железа (сиениты, перидотиты и др.). Процессы эти протекают на поверхности континентов в условиях теплого и влажного климата.

Другая группа хемогенных пород образуется при осаждении вещества из растворов. Главным природным раствором является морская вода. При её интенсивном испарении повышается концентрация содержащихся в воде солей и при достижении предельной концентрации, своей для каждой соли, начинается образование кристалликов этой соли и их накопление на дне. Первыми достигают предельной концентрации слаборастворимые вещества: кальцит, доломит; затем последовательно осаждаются гипсы, ангидриты, каменные соли, калийные соли и другие легко растворимые соединения. Толщи пород, сложенные этими химически осажденными веществами, именуют также эвапоритовыми.

Следующим классом являются, так называемые, органогенные или биогенные породы, возникающие при активном участии живых организмов растительного или животного происхождения. К таким породам относятся разнообразные органогенные известняки (коралловые, водорослевые, ракушечные, мел и др.), кремнистые породы (диатомиты, радиоляриты, трепелы, опоки и др.), углистые породы (торф, бурые и каменные угли и др.).

В рассматриваемой классификации последний класс представляют породы обломочные, они же механические или терригенные. Образуются такие породы за счет накопления обломков (кусков частиц) других пород и минеральных зёрен самых различных размеров и внешней формы. Размер частиц изменяется от сотых и тысячных долей миллиметра до десятков сантиметров. Скопления могут оставаться в рыхлом состоянии: галечники, щебень, гравий, пески, алевриты; либо цементируются и превращаются в консолидированные породы: брекчии, конгломераты, песчаники, алевролиты, глины.

• ⇐ Назад
• 1
• 234
• 5
• Далее ⇒