Формы залегания магматических пород

Происхождение и классификация

Магматические горные породы

Горные породы

Горные породы представляют собой сочетание (агрегат) минералов естественного (природного) происхождения.

Каждой породе свойственно известное постоянство химического и минерального состава, структуры, а иногда и условий залегания в земной коре.

Породы состоящие из одного минерала, называются мономинеральными (кварцит – из кварца SiO₂, гипс – из одноименного минерала CaSO₄ · 2H₂O).

Породы, в состав которых входит несколько минералов, называются полиминеральными (гранит – кварц, полевые шпаты, слюды).

Горные породы не имеют химических формул. Их состав оценивается валовым химическим анализом, например химический состав базальта: SiO₂ –
49–52 %, А₂О₃ – 10–14 %, Fe₂O₃ – 4–14 %, СаО – 8–10 % и т. д.

Сейчас в земной коре установлено около 1000 горных пород.

По условиям образования (генезису) горные породы делятся на три типа:

1) магматические,

2) осадочные,

3) метаморфические.

Схема формирования горных пород в ходе геологического цикла приведена на рис. 3.

Магма

Осадочные г.п.

Метаморфические г.п.

Магматические г.п.

Рыхлые осадки

Выветривание и перенос

Метаморфизм

Выветривание

Диагенез

Выветривание

Метаморфизм

Рис. 3. Схема формирования горных пород

Магматическими горными породами называют горные породы, которые образовались в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах Земли или на ее поверхности.

Магма (или лава) – это сложный силикатный расплав следующего состава: O₂ – 46,7 %, Si – 27,7 %, Al – 8,1%, Fe – 5,1 %, Ca – 3,6 %, Mg – 2,1 %, Na – 2,7 %, K – 2,6 %, другие элементы обычно не превышают в среднем 1,4 %. Температура магмы различна, но обычно 1000–1300 °С.

В зависимости от условий, в которых происходит охлаждение и застывание (потеря подвижности) магмы, горные породы делят на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся), рис. 4.

Магма

Рис. 4. Схема образования магматических пород: 1 – толща осадочных пород, 2 – поверхность земли, 3 – интрузивные (глубинные) г.п., 4 – эффузивные (излившиеся) г.п.

При застывании магма на значительной глубине охлаждалась медленно, при этом происходила кристаллизация вещества с образованием крупнокристаллических интрузивных горных пород (гранит, сиенит, габбро, лабрадор, дунит).

Эффузивные горные породы образовались из магмы, излившейся на поверхность земли, при этом магма остывала быстро с образованием мелкокристаллических пород (базальт, липарит, андезит).

В составе магматических пород основное место занимают полевые шпаты, амфиболы, пироксены, кварц и слюды. В наиболее древних породах могут присутствовать вторичные минералы (карбонаты, глинистые), которые возникают в процессе выветривания из первичных минералов.

Свойства пород зависят от особенностей их внутреннего строения и сложения в массиве.

Структура – особенности внутреннего строения породы, обусловленные формой, размерами, количественным соотношением ее составных частей – минералов.

В магматических породах различают следующие структуры:

1) полнокристаллическую (зернистую) – состоит из кристаллических зерен, типична для глубинных пород (гранит);

2) полукристаллическую (порфировую) – совместное нахождение кристаллов и аморфного стекла (базальт);

3) стекловатую (аморфную) – преобладают нераскристаллизованные массы, типичные для излившихся пород (обсидиан – вулканическое стекло).

Среди кристаллических структур выделяют:

– крупнозернистые, с размером зерен более 5 мм;

– среднезернистые, с размером зерен от 2 до 5 мм;

– мелкозернистые, с размером зерен менее 2 мм.

В случае, если порода состоит из очень мелких зерен, не различимых невооруженным глазом, ее структура называется афанитовой или скрытокристаллической.

Текстура (сложение) характеризует пространственное расположение частей породы в ее объеме «рисунок» породы.

Для магматических пород характерны следующие текстуры:

1) массивная – равномерное, плотное расположение минералов;

2) полосчатая – чередование в породе участков различного минерального состава или различной структуры;

Рис. 5. Выход базальта (столбчатые отдельности) в Бушмилсе (Северная Ирландия)

3) шлаковая – порода, содержащая видимые глазом пустоты.

Отдельности. При остывании магмы в связи с изменением объема в породах возникают тончайшие трещины, которые разбивают массив на отдельные участки (формы). В зависимости от системы расположения трещин возникают отдельности:

1) столбчатая (базальт), рис. 5,

2) глыбовая (гранит),

3) шаровая (диабаз) и др.

Формы залегания глубинных (интрузивных) горных пород:

· батолит – огромные массивы неправильной формы, площадью до нескольких сотен квадратных километров, залегающие глубоко от земной поверхности (рис. 6);

· шток – ответвление от батолитов, очень напоминает батолит, но гораздо меньших размеров: площадь менее 200 км²;

· лакколит – образуется на средних глубинах, имеет определенную форму – грибообразную или караваеобразную. Образуется при внедрении магмы между слоями осадочных толщ, характеризуется относительно небольшой протяженностью, но большой мощностью (раздув);

· силл, или интрузивная залежь, – образуется на небольших глубинах, представляет собой магматическую жилу, залегающую среди осадочных толщ. В отличие от лакколита, силл имеет небольшую мощность (30–45 м), но значительную протяженность (до 150 км). Силы могут иметь многоярусное расположение;

· дайка (жила) – образуется на небольшой глубине, при заполнении магмой вертикальных или наклонных трещин в земной коре. Дайка отличается от сила тем, что залегает среди осадочных пород несогласно, она их рассекает. Длина даек достигает сотен километров, мощность – от нескольких сантиметров, до нескольких десятков или сотен метров, чаще 1–3 м.

Для излившихся (эффузивных) горных пород характерными являются:

· купола – сводообразные формы;

· лаковые покровы, образовавшиеся в результате растекания магмы на поверхности Земли;

·

Рис. 6. Основные формы залегания магматических пород: 1 – дайка (жила), 2 – силл, 3 – покров, 4 – поток, 5 – батолит, 6 – шток, 7 – лакколит, 8 – толща осадочных пород

потоки – вытянутые формы, возникшие в результате излияния магмы из вулканов.

Классификация магматических пород, кроме деления их на глубинные и излившиеся, основана также на содержании в них кремнезема в пересчете на SiO₂. Разделение магматических пород по содержанию кремнезема имеет практическое значение: с уменьшением содержания SiO₂ в глубинных породах возрастает плотность (от 2,7 г/см³ – для кислых до 3,3 г/см³ – у ультраосновных), понижается температура плавления, породы лучше поддаются полировке, окраска их становится темнее.

По содержанию кремнезема магматические породы подразделяются:

- на кислые – являются наиболее распространенными среди магматических пород, характеризуются высоким содержанием кремнезема (от 65 до 75 %), незначительным содержанием цветных силикатов и светлой окраской. Для них характерно присутствие минерала кварца и значительное количество ортоклаза, иногда плагиоклаза, биотита, реже роговой обманки и агвита.

Типичный представитель глубинных пород – гранит, его излившиеся аналоги – кварцевые порфиры, липариты, вулканические стекла;

- средние (содержание SiO₂ от 52 до 65 %). Характеризуются бóльшим содержанием светлых минералов, чем темных (типичны – роговая обманка, биотит, реже агвит), что определяет светло-серую или серую окраску этих пород. В эту группу входят глубинные породы: диориты (излившиеся аналоги – порфириты и андезиты) и сиениты (излившиеся аналоги – ортоклазовый порфир и трахит);

- основные (содержание SiO₂ от 40 до 52 %). Главные породообразующие минералы – пироксены (агвит) и плагиоклазы (лабрадор), может присутствовать роговая обманка. Большое количество темноцветных минералов придает породе темную окраску, на фоне которой выделяются серовато-черные зерна плагиоклазов. В эту группу входят глубинная порода габбро и ее излившиеся аналоги – диабаз, базальт;

- ультраосновные (содержание SiO₂ менее 40 %). Породы этой группы состоят из оливина и пироксена – силикаты с высоким содержанием железа и магния. Цвет от темно-зеленого до черного. В эту группу входят в основном глубинные породы – пироксениты, перидотиты, дуниты.

Условные обозначения магматических горных пород на литологических картах приведены в табл. 5.

Таблица 5

Условные обозначения магматических пород

Горные породы интрузивные	Индекс	Горные породы эффузивные	Индекс
Граниты	γ	Липариты	λ
Сиениты	ξ	Кварцевые порфиры	λ'
Диориты	δ	Трахиты	τ
Нефелиновые сиениты	εξ	Андезиты	α
Габбро	ν	Базальты	β
Пироксениты, перидотиты, дуниты	σ	Диабазы	β'

Классификация наиболее распространенных магматических горных пород приведена в табл. 6.

Табл. 6

Дата добавления: 2014-11-18