МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ МАГМАТИТОВ




МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе «МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД» по дисциплине: «Общая геология»

для студентов специальности:

090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»

090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)

 

Сургут 2006 г.


Утверждено научно-методическим советом

Сургутского института нефти и газа

 

Составитель: Тюкавкина Ольга Валерьевна к.г-м.н. доцент

 

 

© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сургутский институт нефти и газа филиал Тюменского государственное нефтегазового университета

 

2006 г.


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ: 5

1. МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ__ 5

1.1. Плутониты_ 5

Граниты_ 6

Гранодиориты_ 7

Гранит-порфир_ 7

Сиенит 7

Диорит 7

Габбро_ 8

Габбро-перидотиты_ 8

Оливиновое габбро_ 9

1.2. Вулканиты_ 10

Вулканические туфы_ 11

Пемза_ 12

Обсидиан_ 12

Метариолит 12

Метаандезит 12

Трахит 13

Фонолит 13

Базальт 13

Метабазальт 14

Базальтовый порфирит 14

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 16

 


ВВЕДЕНИЕ:

Настоящие методические указания имеют цель выработать у студентов навыки самостоятельной работы по макроскопическому определению горных пород.

Макроскопические указания включают в себя 2 раздела.

В первом разделе приводятся описания глубинных магматических пород (плутонитов), их диагностических признаков, минеральный и химический состав пород.

Во втором разделе приводится описание излившихся магматических пород (вулканитов), их диагностических признаков, приведена характеристика основных типов вулканитов, изложены общие требования их исследования.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

Плутониты

Плутониты — глубинные.

Вулканиты — излившиеся.

Выделение минералов при застывании гранитной магмы происходит в определенной последовательности. Сначала образуются рудные минералы (магнетит, титанит), затем темно-цветные компоненты:

- пироксен;

- роговая обманка;

- биотит;

- далее – полевой шпат (ГШХ) и последний кварц (Q).

Минералы, выделяющиеся первыми, располагаются в свободном пространстве, последние «довольствуются» оставшимися промежутками.

Главные представители плутонитов:

- гранит;

- диорит;

- габбро;

- перидотит.

Соединения SiO2 уменьшаются от гранита к перидотиту. Плотность возрастает от перидотита к граниту (т.е. от ультраосновных пород к кислым). Цвет становится темнее от кислых к ультраосновным (т.е. от гранита к перидотиту). Диагностика пород возможна только на основе химических анализов (табл. 1).

Диагностические признаки плутонитов:

1. Полнокристаллические породы.

2. Крупные кристаллы различимы невооруженным глазом.

3. Отсутствие пространственной ориентировки зерен в каком- либо направлении, все минералы беспорядочно перемешаны между собой.

4. Высокая плотность и массивность, отсутствие полостей и пустот.

5. Мягкие формы выветривания для гранитов характерна матрацевидная отдельность.

6. Отличие одних пород - плутонитов от других по тону окраски (светлые или темные).

Граниты

По внешнему виду породы мелкозернистые, иногда порфировидные, розовато-серые, розовые в ряде случаев совершенно не содержащие темно-цветных компонентов. Под микроскопом эти породы чаше всего имеют гранитовую или реже гранулитовую структуру.

Минералогический состав гранитов довольно простой. Здесь, главным образом, присутствует плагиоклаз, микроклин и кварц. Цветные минералы представлены биотитом, иногда роговой обманкой.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Плагиоклаз – 36,0

- КШ – 30,0

- Кварц – 26,0

- Биотит – 7,0

- Мусковит – 0,5

- Акцессорные минералы – 0,5

Породы соответствуют нормальным гранитам роговообманково-биотитового состава, отклоняясь в сторону лейкократовых гранитов в случае почти полного отсутствия биотита и роговой обманки.

Калиевый полевой шпат (КШ) – микроклин является преобладающим минералом породы, обычно более или менее – идиоморфный. В большинстве случаев разрушен и замещен буроватым пелитовым веществом.

Плаоклаз проявляется в виде неправильных слабо вытянутых кристалликов. Большинство зерен замещается серицитом.

Кварц – выполняет промежутки между зернами полевых шпатов.

Биотит – образует мелкие неправильные по форме листочки.

Роговая обманка – образует всегда удлиненные кристаллики.

Граниты характеризуются присутствием акцессорных минералов апатита, циркона, сфена.

Химический состав (в %)

SiO2 – 70 Mg – 1

TiO2 – 0,5 CaO – 2

Al2O3 – 15 Na2O – 3,5

Fe2O3 – 1,5 K2O – 4,5

FeO – 2,0

Формы выветривания гранитных пород: ячеистая или сетевая, квадеры (прямоугольные параллелепипеды).

 

Гранодиориты

В образцах для породы характерна светло-розовая окраска, полиокристаллическое строение, со средним размером зерен. Состоит оно из розоватых и серовато-белых зерен полевых шпатов кварца, мелких чешуек биотита и кристалликов роговой обманки. Текстура породы массивная.

Главными породообразующими минералами в гранодиоритах являются плагиоклаз, кварц, калишпат, роговая обманка и биотит. Темноцветы содержатся в количестве 12-17 %. Из вторичных минералов встречаются хлорит, эпидот, серицит, магнетит. Акцессорные минералы представлены апатитом, цирконом и сфеном.

 

Гранит-порфир

Внешне это серая с голубоватым или реже зеленоватым оттенком, плотная сливная порода с порфировыми выделениями прозрачных дипирамидальных, местами скелетных кристаллов кварца, плагиоклаза и ортоклаза размером до 2,5мм.

Сиенит

Эта порода получила свое название по названий горы Сиена в Верхнем Египте (Асдан).

Минеральный состав (в % по Шуману).

- КШ – 50

- Плагиоклаз – 20

- Биотит, авгит, роговая обманка – 20

- Кварц – 5

- Апатит, титанит, рудные минералы – 5

Макроскопически это светлая порода, серая до красноватой. От гранита отличается низким содержанием Q,что легко устанавливается на полированной поверхности. От диорита отличается большим количеством КШ.

Декоративные разновидности голубоватых тонов лабрадор или ларвиит.

Диорит

Макроскопически диориты представляют собой породы серого, светло-серого или зеленовато-серого цвета, существенно бескварцевые или с незначительной его примесью. Диорит более темнее, чем сиенит и гранит.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Плагиоклаз – 33

- КШ - 4

- Роговая обманка – 26

- Биотит – 20

- Кварц – 16

- Апатит и другие рудные минералы – 1

Плотность породы – 2,8

В отличие от сиенита в составе диорита много кварца (16), мало КШ (4). Размеры зерен можно различить на глаз.

Плагиоклаз – слагает основную массу породы, встречается в виде сравнительно крупных таблитчатых зерен. Большинство из них имеет отчетливо выраженную зональность. Зерна плагиоклаза заметно изменены процессом серитизации.

Роговая обманка является главным цветным компонентом, часто имеет призматический габитус. Вторичные изменения проявляются в наличии чешуек хлорита и мелкой сыпи магнетита.

Биотит – часто образует относительно крупные листочки

Кварц – в очень небольших количествах встречается в виде ксеноморфных зерен, заполняющих промежутки между другими минералами, обычно с ним ассоциирует калиевый полевой шпат. Калишпат хорошо определяется по наличию перитовых вростков и слабой буроватой окраске.

Апатит и титаномагнетит обычных и хорошо определяются по их характерным признакам.

Габбро

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Плагиоклаз – 50

- Роговая обманка – 45

- Апатит, оливин и др. рудные минералы – 5.

Макроскопически габбро темнее диорита, почти черная горная порода с зеленоватым оттенком (обычно голубовато-серым до темно-серого, реже имеет буроватый оттенок).

Габбро-перидотиты

По внешнему виду габбро-перидотиты мелкозернистые породы и среднезернистые породы, обычно темного цвета с желтовато-бурой корочкой выветривания. Часто в них наблюдается полосчатость, обусловленная обособлением зерен серовато-белого плагиоклаза.

Особенно хорошо она видна в свежем изломе, когда белый плагиоклаз отчетливо выступает на темном фоне стальной массы породы.

Плагиоклаз – содержание которого достигает 15% объема пород, находится в виде мелких изометричных зерен совершенно не затронутых вторичными процессами замещения.

Оливин, составляет большую часть породы, встречается в виде неправильных, слегка округлых зерен. Как правило, кристаллы его разбиты неправильными извилистыми трещинками, по которым развивается серпентин. При серпентинизании оливина всегда выделяется заметное количество магнетита.

Ромбический пироксен встречается в ограниченном количестве (7 - 10% объема породы). Зерна его имеют призматическую форму, нередко изометричны.

Оливиновое габбро

Макроскопически это порода темно-серого, почти черного цвета, средне-кристаллической структуры, состоит из пироксена и роговой обманки, обладающих хорошей спайностью. Крупные зерна роговой обманки содержат включения плагиоклаза, что хорошо видно невооруженным глазом. Текстура породы чаще массивная, обусловленная субпараллельным расположением призматических зерен плагиоклаза и темноцветов. Минералогический состав не отличается большим постоянством. К главным минералам относится: основной плагиоклаз, оливин, роговая обманка и моноклинный пироксен, второстепенными являются биотит и титаномагнетит. Акцессорный минерал – апатит.

Плагиоклаз образует удлиненно призматические зерна. Характерно отсутствие каких-либо продуктов разложения.

Оливин – присутствует в виде неправильных или округлых зерен, обычно разбитых трещинами заполненными темноватыми серпентином и тонкозернистым магнетитом. Кроме того, оливин встречается в виде пойкилитовых включений в бурой роговой обманке.

Роговая обманка – в количественном отношении является преобладающим цветным компонентом. Часто форма зерен зависит от очертаний полигональных промежутков, образованных окружающим минеральным агрегатом.

Авгит присутствует в переменных количествах и образует короткопризматические, слабо окрашенные в бледно-фиолетовые тона, зерна. Наряду с хорошо ограненными зернами встречаются зерна с неровными извилистыми краями.

Титаномагнетит – присутствует в качестве постоянной со ставной части породы. В повышенных количествах он встречается в меланократовых разностях оливинового габбро.

Апатит – в качестве акцессорного минерала присутствует в виде игольчатых зернышек.

Перидотит – темная порода обычно с зеленоватым оттенком

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Оливин – 66

- Пироксен (энстатит) – 31

- Апатит и другие рудные минералы - 3

Плотность – 33

С перидотитами ассоциируют хромитовые, платиновые, асбестовые месторождения.

 

Вулканиты

Существенное различие между плутонитами и вулканитами заключается в их структуре. В вулканитах кристаллы микроскопических размеров. Невооруженным глазом их не разглядишь, плотной структуры. Если отдельные кристаллы хорошо образованы – порфировая структура, является характерной особенностью вулканитов (хорошо образованные кристаллы носят название – порфировых вкрапленников.) Если магма остывала очень быстро и кристаллы не успевали проявляться, образец имеет аморфную, стекловатую структуру (обсидиан, пехштейн, пемза). Вулканиты, образовавшиеся из магм, богатых газами, имеют пустоты, которые позднее могут заполняться низко температурными минералами, которые позднее образуют миндалены (структура миндалекменная). Часто наблюдается текстура течения или флюидальные, для них характерна ориентировка компонентов.

Среди вулканитов принято различать более древние и более молодые образования. Древние (палеозойские) излившиеся породы обычно несколько изменены. Они уплотняются и в их окраске преобладают красные или зеленые тона. Для молодых (кайнозойских) вулканитов характерны многочисленные пустоты и серые тона окраски.

Диагностические признаки вулканитов:

1. Хорошо образованны лишь отдельные кристаллы.

2. Основная масса плотная (микрозернистая) или аморфная (стекловатая)

3. Многочисленные мелкие пустоты.

4. Текстуры течения (флюидальние).

5. Часто наблюдается образование столбов.

6. Разделение пород по интенсивности окраски (светлые – темные) и по минеральному составу.

7. Плотность от 2,7 (риолит, трахит, андезит, андезитобазальт) до 3,0 (пикрит).

Вулканические туфы

Вулканические туфы – это выброшенные в воздух частицы лавы, перемешанные с обломками различных пород, уплотненных и сцементированных.

Туфы образуют наиболее разнообразную группу вулканических пород и характеризуется различными текстурно-структурными признаками.

 

Условия образования туфов.

Структурная разновидность Размер обломков (мм) Область накопления
Туф грубообломочный от 50 до 200 Вулканическая постойка и прилегающие к ней участки
Туф псефитовый 2 – 10 10 – 50 Подножья вулкана и прилегающие участки
Туф пепловый 0,01 – 0,1 0,1 – 2 Удаленные (до сотен км) от близости вулкана

 

Туф (определение термина дал Ф. Ю. Левинсон-Лессинг в 1888г.). Это горная порода, образовавшаяся путем цементирования с помощью гидрохимических процессов или вследствие уплотнения рыхлого вулканического материала, независимо от крупности обломков и фациальных условий их накопления.

Вулканические бомбы – сгустки лавы определенной формы (с кулак, с голову и т.д.). Могут быть округлыми и веретенообразными.

Туффит – термин введен О. Мюгге в 1893 г. для горной породы, состоящей из смеси туфов (50-90%) и осадочного материала (не более 50%) независимо от крупности слагающих обломков.

Туффиты формируются как в наземных, так и в водных условиях Примесь осадочного материала может быть терригенной, органногенной, хемогенной.

Терригенные обломки пород, минералов характеризуются несоответствием ассоциаций и наличием окатанности. Обломки кристаллов осадочного происхождения представлены, главным образом, окатанными зернами кварца и полевых шпатов.

Органогенная примесь присутствует в виде кремневой органики (диатомовых водорослей, радиолярий, кремневых губок), имеющей характерное строение скелетов опалового состава.

Хемогенная примесь туффитов отличается микрозернистым строением, составом и часто является в них цементом.

Цементация туффитов осуществляется за счет уплотнения обломочного материала или гидрохимического разложения вулканического стекла.

Цементом может быть терригенная примесь глинистого вещества и хемогенная примесь карбонатного, кремнистого состава.

Пемза

Это пенистое, пузырчатое вулканическое стекло, с высоким содержанием кремнекислоты. Пёмза образовалась при быстром остывании лавы, богатой газами. Имеет аморфную структуру, обилие крупных пор. По составу близка к серовато черному обсидиану. Плотность 2,4. Вся масса пемзы, подобно губке пронизана порами неправильной формы, которые представляли собой газонаполненные полости, большей частью не сообщавшиеся между собой.

Пемза применяется в качестве абразивного материала, а так же в косметике и как гигиеническое средство. В строительстве пемза служит для изготовления легкого строительного камня.

Места распространения Нейвид (ФРГ), Липарские острова (Италия).

Обсидиан

Получил свое название по имени первооткрывателя римлянина Обсидиуса. Это вулканическое стекло, застывшее преимущественно из кислой (богатой кремнекислотой лавы). Он отличается большей сллошностью и довольно высокой твердостью 15,5. Цвет темный, часто черный, красно-коричневый или темно-зеленый вызвал тонкорассеянными оксидами железа. Черный обсидиан в тонких краях просвечивает серым; мелкие осколки обсидиана светлые и прозрачные. Характерны раковистый излом и острые режущие края обломков. Плотность 2,5-2,6. Места распространения: Италия, Греция, США, СССР.

Метариолит

- измененная излившаяся порода группы риолита (липарита). Он окрашен в красноватые, реже серые или слегка зеленоватые тона и обычно имеет ярко выраженную порфировую структуру.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- КШ – 50

- Плагиоклаз – 15

- Кварц – 30

- Биотит, рудные минералы – 5

Его плотность 2,7. Находит применение в дорожном строительстве: чаше всего в виде крупного и мелкого щебня.

Метаандезит

Представитель излившихся пород группы андезита. Он окрашен в красно-коричневые, реже серый, зеленоватый тона.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Плаоклаз – 60

- КШ – 15

- Пироксен, биотит – 20

- Рудные минералы – 5

Плотность андезита – 2,7. Применяется в дорожном строительстве в виде щебня. Зеленоватые разности используются в качестве облицовочного и декоративного камня.

Трахит

- типичная излившаяся порода группы трахита. В светлых трахитах присутствуют в виде крупных вкрапленников кристаллы калишпата.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- КШ – 75

- Плагиоклаз – 10

- Пироксен – 10

- Рудные минералы – 5

Плотность трахита – 2,7.

Фонолит

(«Звонкий камень») – щелочная порода, излившийся аналог нефелинового сиенита, часто встречается совместно с трахитом. При ударе молотком звенит. Характерна плитчатая отдельность. Применяется в дорожном строительстве.

Базальт

Макроскопически почти черная порода, плотная или с незначительным числом очень мелких пор и многочисленными мелкими выделениями полевого шпата, которые можно различить невооруженным глазом. Размеры фенокристаллов редко достигают в длину нескольких мм, очень свежи и стеклянно-прозрачны.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Плагиоклаз – 45

- Пироксен – 50

- Оливин, рудные минералы – 5

Плотность – 2,8

По величине зерна и возрасту в группе базальта выделяются тонкозернистые породы – базальты и более крупнозернистые – долериты. Базальтовое литье – ценный материал для изготовления труб, кислоупорной аппаратуры, электроизоляторов и т.д.

Базальты представляют собой главный тип лав, изливающихся при извержении вулканов Камчатки и Курильской гряды.

Метабазальт

- тонкозернистый базальт, газовые полости которого часто заполнены посторонними минералами – агатом, кальцитом, хлоритом, кварцем и др., т.е. превращены в миндаяны. Цвета черный или красно-коричневый. Применяется как дорожно-строительный материал.

Метадолерит

- крупнозернистый базальт, слегка диагенетически измененный. Пироксен и оливин замещены в нем хлоритом и серпентином, что придает породе серо-зеленый цвет и большую вязкость. Применяется в качестве щебня и декоративно-облицовочного материала. Иногда образует дайки и интрузивные залежи – силлы. На территории бывшего СССР долериты широко распространены на громадной территории Сибирской платформы, они известны как сибирские траппы. Выходы траппов, расположенные поблизости от линии Транссибирской железнодорожной магистрали, разрабатываются в качестве сырья для производства каменного литья.

Базальтовый порфирит

Порода афанитовая и мелкокристаллическая, темно-серая с зеленоватым, синеватым кое-где с меловым оттенком. Текстура миндалекаменная. Миндалены обильные – от микроскопических до крупных (2x4 см), сложной неправильной формы. Обычно миндалены выполнены несколькими минералами: кварц, кальцит, хлорит, эпидот. Иногда только одним из названных минералов.

Пикрит

 

– весьма темная ультро-основная вулканическая порода.

Минеральный состав (в % по Шуману).

- Оливин – 30

- Пироксен – 35

- Роговая обманка – 25

- Апатит, рудные минералы – 10

Плотность – 3

 

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ МАГМАТИТОВ

(по Г. Шуману, 1957 г.)

Плутониты Вулканиты Кварц Щелочный Плагиок- Биотит Роговая Оливит
название плотность название плотность   шпат лаз   обманка  
Гранит 2,7 Кварцевый 2,7 x x x м+м   м-м
    порфир              
Сиенит 2,8 Трахит 2,7   x м+м м+м   м-м
Диорит 2,8 Порфи- 2,7     х м+м x м-м
    рит              
Габбро 2,9 Базальт 2,8 м-м м-м x м- x м+м
Пери- 3,3 Пикрит   м-м м-м м-м м- м+м x
дотит                  

 

Где: х – присутствует в большом количестве

+ - присутствует в подчиненном количестве

0 – присутствует в незначительном количестве

- - отсутствует

 

 


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

 

 

1. Классификация и номенклатура магматических горных пород. – М: «Недра», 1981. – 159 с.

2. Малеев Е.Ф. Вулканогенные обломочные породы. – М: «Недра», 1977. – 214 с.

3. Малеев Е.Ф. Вулканиты: Справочник. – М: «Недра», 1980. – 240 с.

4. Маракушев А.А. Петрография: Учебник. – М: «МГУ», 1993. – 320 с.

5. Половинкина Ю.И. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических горных пород. Часть вторая, Т.1 «Изверженные породы». – М: «Недра», 1966. – 423 с.

6. Пример описания кристаллических горных пород/ Методические указания. ТГУ. – Томск, 1989. – 36 с.

 


Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине «Общая геология»

для студентов специальности

090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»

090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)

 

 

Составитель: О.В. Тюкавкина к.г-м.н. доцент

 

Подписано к печати Бум.писч. №1

Заказ № Уч.изд.л.

Формат Усл.печ.л.

Отпечатано Тираж экз.

 

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Сургутский институт нефти и газа

628400, г.Сургут, Тюменская обл., ул. Энтузиастов, 38

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: