Description:

_ЛИТВИНЕНКО А.К., ПРОСТЕЙШИЕ ПРИЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, http://www.RGO.ru Литвиненко А.К. Простейшие приемы изучения горных пород Аннотация: Данное пособие написано для студентов Липецкого государственного педагогического университета с целью максимальным образом упростить и объединить некоторые понятия, связанные с процессами породообразования и номенклатуры горных пород. Оно облегчает студентам восприятие широкой и масштабной картины формирования земной коры и ее отдельных структур, составленных определенными комплексами горных пород. Ответственный редактор: кандидат географических наук доцент Ю.Т. Карандеев Введение Земная кора от дневной поверхности до мантии построена твердым веществом горных пород, имеющих упорядоченное кристаллическое строение. Ниже земной коры в мантии и ядре вещество Земли находится в разупорядоченном состоянии наподобие магмы. В связи с огромным литостатическим давлением оно разделяется по плотности на определенные слои. Прямому наблюдению могут быть подвергнуты горные породы, сформировавшиеся в земной коре, и в редких участках обнажающиеся небольшие объемы пород верхней мантии. Горные породы образовались различным путем и в разное время истории развития нашей планеты. Комплексы горных пород объединяются по сходным условиям образования в формации пород, которые определяют выявление геолого-тектонических структур. Масштаб последних характеризует выделение структурных форм от материка-океана к платформо-складчатому поясу и к более мелким структурам, таким как геосинклинальная область, щит, синеклиза, глубоководный желоб, островная дуга и т.д. Все перечисленные структурные подразделения составлены определенными формациями горных пород, на основе которых они и выделяются. Кроме того, многие горные породы применяются в промышленности и технике либо в "чистом" виде, либо после соответствующей технологической переработки. Такие горные породы называются рудами полезных ископаемых. Все вышеописанное естественным образом подводит учащихся к необходимости получения определенного комплекса знаний о горных породах. Целью данного пособия является характеристика наиболее часто встречающихся в природе горных пород, знание которых поможет лучше понять строение Земли, ее развитие и динамику геологических процессов, имевших место в прошлом и происходящих в настоящее время на нашей планете производными которых и являются горные породы. Литвиненко А.К. Простейшие приемы изучения горных пород Глава 1. Что называют горными породами. Науки, изучающие горные породы. В геологии понимают под термином горные породы естественные сообщества минералов с определенным химическим составом, формирующиеся при тех или иных геодинамических процессах, таких как магматизм, метаморфизм и седиментация-диагенез. Можно несколько по-иному дать формулировку этого понятия: горные породы - это определенные природные комбинации минералов, объединенных общностью происхождения. Горные породы являются объектом изучения такой геологической науки, как петрография. Название произошло от греческих слов "петра" - скала, камень и "графия" - пишу. Необходимо отметить, что смысл второй части слова петрография носит скорее значение "изучаю". Ну и самая объемная формулировка этой науки звучит следующим образом: Петрография - это наука о горных породах, изучающая их минеральный и химический состав, структуру, текстуру, условия залегания в земной коре. И далее на основе этих признаков определяют условия их образования (генезис). Петрография является одной из старейших геологических наук. В процессе своего развития в ней произошло разделение на петрографии магматических, метаморфических и осадочных пород. Последнюю обычно называют литологией. Существенные различия в количественном отношении и в условиях образования горных пород привели к тому, что каждым их генетическим типом (магматическим, осадочным, метаморфическим) занимается определенная петрографическая наука (петрография магматических, петрография осадочных и петрография метаморфических пород). Между ними существуют резкие границы, созданные различиями в предмете исследования. Мы здесь пытаемся объединить в одно целое описание всех типов горных пород для создания общей упрощенной картины их образования и местоположения в изучаемой нами географической оболочке. При изучении процессов породообразования используются также данные кристаллографии, минералогии, геохимии, тектоники, региональной и исторической геологии, химии, физики и др. наук. В петрографии широко применяются физические, химические и геологические методы исследований. С помощью физических методов изучаются минеральный состав (оптическими методами), плотность, пористость, магнитность, радиоактивность и др. Химическими методами определяются химический состав и химические свойства горных пород. Геологическими методами изучаются структура, текстура, морфология тел горных пород, возрастные взаимоотношения между ними (что моложе, что древнее), степень вторичного изменения, порядок кристаллизации, масштаб развития и т.д. Вопросы для самоконтроля: 1. Что вы знаете о горных породах? 2. Расскажите о науке, изучающей горные породы. 3. Какие горные породы вы видели или держали в руках? 4. Что называется горной породой? Перечислите известные вам горные породы. 5. Какими методами исследуются горные породы? Литвиненко А.К. Простейшие приемы изучения горных пород Глава 2. Условия образования горных пород и их многообразие. По условиям образования горные породы разделяются на магматические, осадочные, метаморфические и имеющие сравнительно небольшое распространение пневматолито-гидротермальные. Результатом практически любого геологического процесса является возникновение горных пород. Магматические образуются из остывающей магмы. Осадочные возникают из осадков морей и континентов. Метаморфические горные породы формируются при преобразовании магматических и осадочных пород под влиянием глубинного тепла и давления. Пневматолито-гидротермальные породы обязаны своим рождением газам и растворам, которые отделяются от магматического очага в процессе его остывания. Они попадают в многочисленные трещины и пустоты над магматическими очагами, и откладывают там вещество в виде комплексов минералов. Разберем подробнее условия образования (генезис) перечисленных горных пород. Прародительницей магматических пород является магма. Она представляет собой расплав, имеющий температуру от 600 до 1200°C и состоящий в основном из кремнезема (SiO2), глинозема (Al2O3) и магнезии (MgO). Температура магмы напрямую связана с ее химическим составом и глубиной формирования. Считается, что вещество в расплавленном состоянии находится уже на уровне верхней мантии, хотя магматические очаги могут возникать в недрах земной коры. Мантийные магмы отличаются по химизму, а значит и по температуре кристаллизации от коровых. Магмы быстро кристаллизуются, остывая на дневной поверхности или в близ поверхностных зонах земной коры. При этом образуются стекловатые (обсидиан) или слабо раскристаллизованные (неполнокристаллические породы) андезитовые или базальтовые порфиры. Последние являются наиболее тугоплавкими, т.е. их магмы обладают наиболее высокой температурой. При остывании магмы на глубине порядка нескольких километров, в толщах уже образовавшихся горных пород, которыми могут быть породы любого генезиса, из нее успевают выкристаллизоваться характерные минералы, в основном, класса силикаты. В этом случае вся магма превращается в агрегат минералов с полнокристаллическим строением, таким как у гранитов, диоритов, габбро. В соответствии с приведенными условиями кристаллизации все магматические породы подразделяются на эффузивные (выкристаллизовавшиеся из магмы на дневной поверхности) и интрузивные (на глубине). Время формирования магматических пород составляет от нескольких дней до нескольких десятков тысяч лет. Уже в процессе денудации интрузивные породы оказываются на поверхности Земли, как правило, в горно-складчатых областях. Горные породы осадочного генезиса возникают из осадков. Последние образуются при выветривании, т.е. различном разрушении (механическом химическом) ранее сформированных горных пород. Осадки накапливаются в понижениях рельефа Земли. Такими понижениями являются морские впадины, а на континентах - речные и межгорные долины, овраги, болота, озера. В течение многих миллионов лет понижения рельефа заполняются осадочным материалом, часто достигающим мощности нескольких километров. Осадки представлены илами различного состава, останками животных и растений обломками горных пород и минералов различной формы и величины. После накопления и заполнения впадин осадочным материалом, которое может протекать на протяжении десятков миллионов лет, они уплотняются, обезвоживаются, цементируются и превращаются в горные породы, такие как глины, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты, яшмы, кремни, известняки, доломиты, мергели и др. По условиям образования (генезису) все осадки и далее осадочные породы разделяются на хемогенные, возникшие в результате различных химических реакций; обломочные - в результате физического выветривания и биогенные - в результате жизнедеятельности растений и животных. Примером первых являются глины и гипсы, вторых песчаники и конгломераты, третьих - яшмы, известняки - ракушняки, уголь и нефть. Метаморфические породы формируются, либо по осадочным, либо по магматическим породам в ситуациях, когда они попадают в зоны высоких температур и давления. При этом преобразование может происходить как с изменением первоначального химического состава горных пород, так и без изменения. Первый случай обусловлен привносом газово-жидкими флюидами таких химических элементов, как Na, K, Ca, Mg, F, Cl, B и др. Второй случай объясняется отсутствием перемещения веществ. При этом происходит лишь перекристаллизация пород. Например, из' _ Ключевые слова: геологический, кора, география, материал, открытый доступ, метаморфический порода, рогова, мергель, горный порода, размер, наука, полезный ископаемый, определённый, характеристика, определение, доломит, библиотека географ биолог, осадка, разновидность, серый, плотность, простая приём, признак горный, платформа, простой приём, полевой шпат, темный, полезный, последний, многообразие, состав, порода, форма, географ, амфиболит, осадочный порода, пример, известняк, глава, вопрос, порода горный, кристаллический, химический элемент, морской бассейн, магматический очаг, величина, кварцит, липецкий, геологический процесс, пегматит, петрография, малый, цвет, формулировка, физический, область, нужный, морской, генезис, простой, ископаемый, промышленность, подразделяться, процесс, приём изучение, составной, часть, изучение, составляющий, магматический, магматический порода, кор, диагностика, планета, тяжелый порода, территория область, кварц, признак, обманка, полезный ископаемое, комплекс, магма, представленный, шпат, география сеть, глина, условие, соответственно, вопрос самоконтроль, внешний признак, несколький, гранит, результат, сила, песок, базальт, земной кор, кварцевый, понятие, поверхность, габбро, легкий, мрамор, сеть, горный, изучение горный, осадочный метаморфический, зернистый, дневная поверхность, геология, кристаллический сланец, элемент, чаща, библиотека географ-биолог, тёмный, связь, географ-биолог, метаморфический, библиотека, название, дневной поверхность, полевая шпат, зернистый порода, остаток, белый, конгломерат, географический, особенность, минеральный состав, развитие, руда, химический состав, территория, сайт, биолог, земная кора, ископаемое, этап, молодой, система, размокать, литвиненко простой, разделяться, светлый, правило, группа, сланец, состоящий, сложенный, строение, трещина, наличие, обломок, инструмент, земной кора, гнейс, песчаник, магматический осадочный, метод, полевой, планета земля, земной, либо, связанный, литвиненко, вещество, текстура, книга, тип, библиотека географ, подробный, время, редкий, земля, древний, химический, географ биолог, случай, структура, внешний, непохожий, основа, самоконтроль, распространение, липецкий область, соотношение, объект, весь география, задача, обсидиан, минеральный, минерал, брекчия, температура, осадочный, образ, соответствие, глубина, следующий, пустота, приём