Магматические горные породы. Минеральные ассоциации, образовавшиеся в результате кристаллизации или затвердевания магмы
Минеральные ассоциации, образовавшиеся в результате кристаллизации или затвердевания магмы. Магма затвердевает как на глубине, внутри земной коры, образуя интрузивные горные породы, так и на поверхности после излияния, образуя эффузивные горные породы. Первые обладают полнокристаллической структурой и чаще всего массивной текстурой, вторые - стекловатой и сравнительно редко полнокристаллическими структурами (последняя чаще всего наблюдается в центральных частях покровов). Текстура излившихся пород часто флюидальная (со следами течения) и миндалекаменная, но иногда наблюдаются и другие текстуры. По содержанию кремнезёма магматические горные породы делятся на четыре группы: кислыe (SiO2 64-78%), средниe (SiO2 53-64%), основные (SiO2 44-53%) и ультраосновные (SiO2<44%). По содержанию (Na2O + K2O) выделены три ряда магматических пород: нормальной щёлочности, с повышенным содержанием щелочей (субщелочные) и щелочные.
Ультраосновные горные породы (дуниты, пироксениты, перидотиты) сложены оливином или оливином и пироксенами, в основных (габбро, базальт) к ним присоединяется кальциевый плагиоклаз. B кислых горных породах - граниты, риолиты, дациты - уменьшается содержание магнезиально- железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и кварц. B щелочных магматических горных породах наряду с перечисленными минералами появляются нефелин, лейцит, содалит и другие фельдшпатоиды (в ультраосновных, основных и средних магматических породах) и эгирин, арфведсонит (в кислых). Для многих щелочных магматических горных пород
и тогда они называются агпаитовыми в отличие от миаскитовых. K магматическим горным породам примыкают некоторые из т.н. вулканогенных обломочных, или вулканокластических горных пород: лавобрекчии (обломки лавы c лавовым цементом), туфолавы, автомагматические брекчии, пирокласты, тефры, игнимбриты (см. вулканические горные породы). Магматические горные породы развиты во всех складчатых областях (см. дислокации горных пород), в фундаменте платформ, на щитах, в современных океанах. Исходные для них магмы возникали в мантии или земной коре (океанской и континентальной). C группами и рядами магматических горных пород связаны определённые полезные ископаемые (см. эндогенные местрождения). Например, c кислыми магматическими породами - руды олова, вольфрама, золота; c основными - титаномагнетит, медные руды, исландский шпат, c ультраосновными - руды хрома, платины, никеля, a c щёлочно-ультраосновными - руды титана, фосфора, циркония, редкоземельных элементов. B геологической истории Земли происходит эволюция магматических пород в сторону увеличения разнообразия их формаций, а также смена примитивных магматических серий дифференцированными. Магматические породы могут использоваться как строительные (туфы, лабрадориты и др.), абразивные (пемза) и теплоизоляционные (пемза, перлит) материалы; как сырьё для извлечения ценных компонентов (например, алюминия из нефелиновых сиенитов).
Магнезит
MgCO3. Цвет - желтоватый, сероватый до чистого белого, коричневатый, реже бесцветный. Прозрачный, иногда, благодаря включениям углистого вещества, непрозрачен. Блеск стеклянный тусклый. Твёрдость 4 - 4,5. хрупкий. Спайность совершенная. Формы выделения: крупный до крипокристаллических агрегатов. В HCl не вскипает. Образуется гидротемальным путём - при замещении доломитизированных известняков, мраморов и доломитов, а также при воздействии углекислых растворов на ультраосновные породы.
Фото.
Магнетит
(Fe3+, Fe2+)Fe3+O4. Кристаллизуется в кубической сингонии. Цвет железно-чёрный. Блеск обычно металлический, жирный или матовый. Непрозрачный. Цвет черты чёрный. Сильно магнитен. Твёрдость 5,5-6. Спайность иногда несовершенная. Излом раковистый. Формы выделения: плотные сливные массы, иногда кристаллические агрегаты, обычно вкрапленные и полосчатые текстуры руд, встречается также в виде окатанных зёрен в осадочных породах. В россыпях обычны октаэдрические и ромбооктаэдрические кристаллы. Образует главную составную часть оксидных железных руд - железистых кварцитов, магнетитовых скарновых и карбонатитовых руд, а также чёрных магнетитовых морских песков.
Фото.
Мантия
Геосфера, расположенная между земной корой и ядром. Составляет 83% объёма и 67% массы Земли. Bepxняя граница проходит на глубине от нескольких км (под океанами) до 70 км (под континентами) по поверхности Мохоровичича, нижняя - на глубине 2900 км. Мантия Земли делится на верхнюю мантию - до глубины 900 км (по некоторым геофизическим данным, до 700 км) и нижнюю. Иногда выделяют среднюю мантию, тогда верхнюю мантию ограничивают глубиной 400 км. B нижней мантии на границе с ядром выделяются особый слой, аналогичный астеносфере (слой «Д»), в котором, по-видимому, велика диссипация энергии сдвиговых процессов. Для этой области характерны высокая температура и значительная неоднородность вещественного состава. Предполагают, что мантия сложена в основном оливином. Химический состав мантии близок к составу первичной Земли (за вычетом продуктов дифференциации, образовавших кору и ядро). C глубиной в мантии, по-видимому, растёт концентрация тяжёлых элементов (в частности, железа). B двух узких зонах (на глубинах 420 и 670 км) толщиной несколько десятков км скачком увеличивается плотность. B нижней мантии возможен частичный распад минералов на оксиды и образование новых ещё более плотных структур. Вещество мантии способно медленно течь (со скоростями до десятков см в год). C процессами в мантии (дифференциация по плотности, тепловая конвекция и др.) связаны тектонические движения, магматизм и вулканизм в земной коре.
Мартит
Минерал, разновидность гематита (псевдоморфозы по магнетиту). Формы выделения - плотные и рыхлые массы, изометричные зёрна и кривогранные октаэдры (сростки тонких полисинтетически сдвойникованных пластинок гематита).
Mартит образуется при гипогенном (глубинном) или гипергенном (приповерхностном) окислении железа в магнетите или удалении из его решётки Fe2+. Процесс мартитизации магнетита часто сопровождается образованием промежуточного метастабильного продукта - маггемитa.
Мергель
Осадочная горная порода смешанного глинисто-карбонатного состава; содержит 30-90% карбонатов (кальцит, реже доломит) и, соответственно, от 70 до 10% глинистых частиц. B зависимости от относительного количества компонентов возможен непрерывный ряд: известняк - глинистый известняк - мергель - известковая глина - глина. По минеральному составу карбонатов мергели делятся на известковые и доломитовые. B зависимости от примесей различают кремнезёмистые, глауконитовые, песчанистые, слюдистые, битуминозные, углистые и т.д. Мергель, содержащий гипс, рассеянный или в виде желвачков, тонких пропластков и др., называется гипсовым (разновидности - гипсо-доломитовый и ангидрито-доломитовый мергель). Окраска разнообразная, чаще светлая.
Мергели встречаются среди отложений от верхнего протерозоя (Урал) до неогена (Кавказ), образуя крупные пластообразные залежи. Широко используются в цементной промышленности. Высококарбонатные мергели используются для производства щебня, обычно невысоких марок. Мергель гипсовый и его разновидности практической ценности не представляют.
Метабазиты
Общий термин для метаморфизованных основных пород (габбро, диабазов и пр.)
Метагенез
Совокупность природных процессов преобразования осадочных горных пород при погружении их в более глубокие горизонты литосферы в условиях всё повышающегося давления и температуры. B понимании термина "метагенез" среди учёных нет единого мнения. Советский геолог H.Б.Вассоевич, впервые предложивший (1957) этот термин, считает его синонимом регионального метаморфизма горных пород. Почти одновременно H. M. Страхов стал называть метагенез один из этапов преобразования осадочных горных пород, наступающий после диагенеза и происходящий вплоть до превращения их в метаморфические горные породы. B отличие от катагенеза, изменяющего только отдельные компоненты пород, метагенез захватывает всю минеральную массу. Например, глинистые минералы преобразуются в слюду, гидроксиды алюминия переходят в корунд, гидрогётиты - в гематит и т.д. Одновременно усиливается взаимное прорастание минеральных зёрен, но слоистая текстура пород нередко сохраняется.
Метаморфизм
Метаморфизмом называется процесс преобразования ранее существовавших магматических или осадочных горных пород. Эти преобразования протекают в твёрдом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава, структуры и текстуры пород. Агенты, или, иначе говоря, факторы метаморфизма следующие:
Высокая температура;
Высокое давление;
Воздействие привноса и выноса вещества высокотемпературными и газами.
Различают следующие типы метаморфизма, и соответственно, типы метаморфических горных пород. Это региональный тип метаморфизма и целый ряд пород – производных процесса регионального метаморфизма. Локальный метаморфизм подразделяется на: контактовый (контакт с магмой), пневматолитовый (проработка раскалёнными газами магматического происхождения), динамометаморфизм (обусловленный тектоническим давлением в пределах дислокаций горных пород), ударный (в местах падения метеоритов возникают импактиты – породы ударного метаморфизма). Особый вид гидротермальный метаморфизма – метасоматоз. Это интенсивный привнос вещества и вынос продуктов высокотемпературными газо-водными растворами, иначе говоря – флюидами, или гидротермами). Метасоматоз приводит к качественной замене вещества горной породы. Метаморфизм может быть различных стадий (фаций метаморфизма). Это выражается в качественном изменении исходной породы, метаморфизованной на предыдущей ступени метаморфизма. Так, из угля получается антрацит, далее - шунгит, еще более метаморфизованной формой является графит, и самой метаморфизованной формой существования углерода является алмаз.
Из метаморфических пород можно привести в качестве примеров следующие: глинистые сланцы, филлиты, кристаллические сланцы, гнейсы, кварциты, серпентиниты, метасоматиты.