Процессы минералообразования

Все минералы возникли в результате 3-х геологических процессов.

а) эндогенный процесс связан с внутренними силами Земли и проявляется в ее недрах. К эндогенным процессам относятся тектонические движения земной коры, землетрясенияи магматизм. Минералы формируются из магмы. В результате кристаллизации магмы образуются кварц и различные силикаты, характеризующиеся высокой плотностью, твердостью, стойкостью к воде, кислотам и щелочам.

По условиям образования различают две группы магматитов:

- интрузивные (глубинные), застывшие на значительной глубине под высоким давлением и представляющие полно­кристаллические минералы;

- эффузивные (излившиеся), образовавшиеся вблизи поверхности Земли или на земной поверхности, содержащие кроме кристаллов достаточное количество аморфного вулканического стекла.

б) экзогенный процесс свойствен поверхности земной коры. Этот процесс происходит на суше и на море.

На море минералы формируются в процессе выпадения химических осадков из водных растворов (галит, сильвин и др.) Ряд минералов образуется за счет жизнедеятельности различных организмов (опал и др.).

На суше выделяют 4 группы (стадии) экзогенных процессов: выветривание, денудация, аккумуляция и диагенез.

- выветривание(нем. погода) – процесс глубокого изменения горных пород и минералов, оказавшихся неустойчивыми в условиях земной коры. Изменение происходит на месте залегания эндогенных минералов в результате физического действия, химического и биологического воздействия воды, кислорода, углекислого газа, различных минеральных и органических кислот, колебаний температуры, солнечной радиации;

- денудация (лат. обнажение) – совокупность процессов удаления продуктов выветривания с места их образования и непосредственного разрушения горных пород агентами денудации (силы гравитации, воды континентов, морей и океанов, ветер, ледники) с последующим накоплением в понижениях рельефа;

- аккумуляция (лат. накопление) – геологические процессы, в результате которых рыхлые продукты разрушения первичных горных пород накапливаются в понижениях рельефа – речных долинах, озерах, болотах, морях и океанов;

- диагенез(перерождение) – сложный процесс преобразования продуктов экзогенной деятельности (осадков) в осадочные горные породы под влиянием гравитационных сил и изменения физико-химических условий в приповерхностной части земной коры.

Все экзогенные процессы связаны друг с другом. Они могут идти параллельно и последовательно. Происходит формирование почвы и полезных ископаемых. Однако, они разрушают берега водоемов, вызывают обвалы, оползни, снежные лавины, происходит размыв и разрушение склонов, рост оврагов и заболачивание территорий.

Свойства минералов экзогенного происхождения весьма разнообразны, в основном малая твердость, высокая химическая активность.

в) метаморфический процесс происходит под воздействием высоких температур и давлений, а также магматических газов и воды на некоторой глубине в земной коре. Преобразуются минералы, ранее образовавшиеся в эндогенных и экзогенных процессах. В зависимости от глубины протекания метаморфического процесса различают:

* региональный метаморфизм – наиболее распространенный тип. Степень изменения горных пород находится в прямой зависимости от степени изменения термодинамических условий среды:

- в верхней зоне (эпизоне): невысокая температура и давление, на которые накладывается сильное односторонне давление) возникают хлоритовые и тальковые сланцы.

- в средней зоне (мезозоне): более высокие температуры и давление – слюдяные сланцы, амфиболиты, некоторые гнейсы, мраморы и кварциты.

- в нижней зоне (катазоне): наиболее высокие температура и давление) – пироксеновые, биотовые и силиманитовые гнейсы, эклогиты, кварциты

* контактовый метаморфизм происходит на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами:

– термоконтактовыйметаморфизм выражается в чисто термальном воздействии магмы на вмещающие породы, что приводит к перекристаллизации, образованию новых минералов, но не сопровождаются изменением химического состава (известняк – мрамор, песчаник – кварцит); Разновидностью является пирометаморфизм– обжиг и спекание горных пород под воздействием лав. Зона занимает всего несколько см;

– контактово-метасоматический метаморфизм. К температурному воздействию остывающего интрузива присоединяется воздействие выделяемых им газовых и жидких минерализованных растворов. Происходит процесс замещения одних минералов другими (скарны и грейзены). Скарны – известково-магнезиальные железистые силикаты. Грейзены – из кварца и светлых слюд (топаз, берилл);

– автометаморфизм– процесс изменения изверженных горных пород в процессе их формирования (застывания и кристаллизации) под влиянием химически активных компонентов, выделяемых самой магмой, в результате падения температуры (серпентизация ультраосновных пород, хлоритизация базальтов, грейзенизация гранитов).

* динамометаморфизм (дислокационный) проявляется главным образом в верхних частях земной коры, в зонах развития тектонических движений дислокационного характера. В породах появляется полосчатость, выражающаяся в чередовании слоев различных по форме зерен и окраске минералов, возникает кристаллизационная сланцеватость. Брекчии, хлориты.

Рассматривая вышеперечисленные процессы минералообразования, следует уточнить их особенности. Они могут проходить последовательно, параллельно, а также совместно.