Текстурные особенности магматических пород

Содержание

Введение	4
Общая геологическая характеристика исследуемого района	5
1.1 Общие сведения	5
1.2 Стратиграфия	6
1.3 Литология	7
1.4 Магматизм	8
1.5 Тектоника	9
Описание шлифов	10
2.1 Шлиф 1	10
2.2 Шлиф 2	12
Условия образования магматических горных пород	15
Заключение	20
Список использованной литературы	21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Петрология - наука  геологического цикла, в задачу которой  входит всестороннее изучение горных пород.

Под названием  «горная порода» понимается природный минеральный агрегат более или менее определенного состава и строения, являющийся продуктом геологических процессов и образующий в земной коре самостоятельные тела.

В зависимости  от условий формирования горные породы делятся на три генетические группы: 1) магматические породы, образовавшиеся в процессе кристаллизации сложного природного силикатного расплава - магмы; 2) осадочные породы, возникшие в поверхностных экзогенных условиях за счет продуктов разрушения любых других пород; 3) метаморфические породы, являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления любого генезиса к изменившимся в пределах земной коры физико-химическим условиям.

В основе курсовой работы лежит макро и микроскопическое описание магматических горных пород  собранных в ходе геолого-съемочной работе, на Максимовском участке. Породы отобраны на северной части Максимовского участка. На этом участке в основном представлены вулканогенно-осадочные, интрузивные породы, рудные и нерудные полезные ископаемые.

В первой части  курсовой работы дается полная характеристика данного района.

Цель работы: В курсовой работе будут детально рассмотрены вопросы происхождения, минеральный состав и структурно — текстурные особенности магматических  пород. Дается детальное описание каждого  шлифа.

Методы работы: Для определения минерального состава и строения руд применяется метод рудной микроскопии - изучение рудных минералов в отраженном свете.

 

1. Общая геологическая  характеристика района исследований 

1.1 Общие сведения

 

Максимовский  участок распложен в 19 км от г. Каркаралинска. Климат на данном участке - резко-континентальный. Максимальная температура летом достигает +45°. Гидросеть не развита, так как не наблюдаются реки и озера, за исключением болота, площадью 30-40 м , в северо-западной части территорий.

Рельеф Максимовского  участка: на южной стороне участка  преобладают равнины (с отметкой 950 м), и повышается рельеф к северу, где находится гранитная гора с максимальной отметкой 985 м. Вершина  с тригопунктом находится на севере, высота которой равна 1049 м.

Флора представлена различными растениями, такими как: можжевельник, мох, лесная ягода, различные виды деревьев и т.д. В местах с пролювиальными отложениями, преобладают березы, разные кустарники и др. виды деревьев.

Фауна данного  района представлена такими животными существами как: лисы, тушканчик, соколы, зайцы, змеи и. т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Стратиграфия

 

Для данной территории выделяется комплекс осадочных пород  палеозоя, на исследуемом участке  получили распространение породы девонской системы.

Девонская система (D)

Девонская система  на данном участке представлена верхним  отделом фаменского яруса. Верхняя (D₃fm₂) и нижняя (D₃fm₁) толщи.

Отложения нижней толщи фаменского яруса (D₃fm₁) распространены в северо-западной части данного участка, простираются до центральной части участка.

Нижняя пачка  представлена в основном валунно-галечниками, грубозернистыми песчаниками и  среднезернистыми песчаниками. Песчаники - тонкослоистые, от светло - серого до темно - серого цвета. В прошлом мощностью от 1 до 5-12 см. Цемент базальный, кварцево- кремнистого состава, реже встречаются среднезернистые песчаники кварц-полевого-шпатового состава.

В верхней толще  фаменского яруса (D₃fm₂) отложения распространены с северо-западной части данного участка, и простираются до центральной его части.

Представлены  песчаниками мелко- и среднезернистого составов, переслаивающимися с алевролитами; тонкослоистыми алевролитами; кремнистыми  аргиллитами, от темно-серого до черного  цвета. Встречаются обломки черных органогенных крупнокристаллических известняков с базальтовым и кварцевым цементом, размером до 8 см.

Четвертичные  отложения.

Делятся по геоморфологическим признакам: аллювиальные, делювиальные и пролювиальные.

Делювиальные  отложения распространены на склонах  сопок и т.д. Пролювий четко видно как на аэрофотоснимке, так и на самом участке. Он распложен в центральной части участка. Породы предоставлены суглинками, перекрытые растительностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Литология

 

На территории Максимовского участка в основании фаменских отложений залегает терригенная толща, состоящая из двух горизонтов иолимиктовых песчаников, с постепенным переходом, на нее налегает толща глинисто - кремнистых пород, представленных в нижней части породами существенно, кремнисто-глинистого и алевролитового состава с прослоями и линзами известняков и терригенных пород.

Галечник и  конгломерат отличаются друг от друга  тем, что первый представляет собой  скопление несцементированных галек, а второй сцементированных. Гальки состоят из магматических, метаморфических и осадочных (главным образом известняков, песчаников, кремнистых образований). Цементом служит - песчано-глинистый, кремнистый материал.

Цементирующая часть песчаников чаще всего представлена глинистым, кремнистым материалом. Песчаники  образуются за счёт продуктов разрушения гранитов, гнейсов и других, близких по составу пород.

Алевролиты - крепкие, сцементированные образования. Среди  них различают: крупно-, средне- и  мелкозернистые.

Минеральный состав обломочной части примерно такой  же, как и в песчаных породах, но здесь выше доля устойчивых минералов - кварца, мусковита. В них больше глинистого материала, оксидов и гидрооксидов железа. Строение пород, тип и состав цемента, во многом сходны с песчаными образованиями. Для них характерна тонкая горизонтальная слоистость, реже наблюдается косая слоистая окраска пород, в зависимости от примесей может быть самой различной - светло серой, чёрной, бурой.

Аргиллит - сильно уплотненный, хрупкие, не размокающие  в воде породы. Слагаются в основном в своей массе гидрослюдами и хлоритами С примесью смешанно слоистых образований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Магматизм

 

В основу геологического разделения магматических пород  положены генетические признаки, отражающие условия их формирования в предках  земной коры или на ее поверхности. В ряде случаев о нем судят по косвенным признакам — структуре, текстуре и минеральному составу пород. По особенностям геологического положения, среди магматических тел выделяют: абиссальные, гипабиссальные, эффузивные.

В пределах нашего участка абиссальная интрузия распложена в северозападной части. Абиссальные (или плутонические) породы, застывшие на больших глубинах и образуют крупные интрузивные тела. Кристаллизация в абиссальных условиях происходит медленно в равновесных условиях. Структура пород в большинстве случаев крупно или среднезернистая.

В строении массива  участвуют граниты Калдырминского комплекса. 1.Первая фаза внедрения  Калдырминского комплекса - мелкозернистые граниты, которые представлены в  виде небольших образований. Расположены в северо-восточной части района. Блок сложен мелкокристаллическими и мелкообломочными гранитами.

В северо-западной части района нами выделены средне- кристаллические граниты. По своему химическому составу, порода - кислая.

Основная часть  массива сложена крупнозернистыми гранитами. Цвет гранитов розовато-серый.

Гипабиссальные  породы образуют небольшие тела лакколитов и штоков. Остывание в гипабиссальных условиях идет быстрее и обусловливает  неравномерность кристаллизации. Породы характеризуются мелкозернистыми, нередко порфировидными структурами и зональным строением минералов

По внешнему виду граниты представляют собой  среднезернистые до крупнозернистых  пород, имеющие светлую окраску, обычно розоватых и красных оттенков. Это окраска связана с высоким содержанием в породе калиево-полевого шпата. В гранитах можно видеть директивно-полосатые и линейные текстуры.

Минеральный состав гранитов: кварц, полевые шпаты, цветные  минералы, кислый плагиоклаз. Характерными особенностями гранитов, таким образом, является высокое содержание минерала, незначительное количество цветного минерала и резкое преобладание калиевого полевого шпата над плагиоклазом. Калиево-полевые шпаты представлены микроклином или ортоклазом различной степени упорядоченности.

Эффузивная  порода кристаллизуется на поверхности с образованием вулканитов. По характеру цветного минерала выделяют наличие калиево- полевого шпата, или включения в мелкозернистую массу кислого плагиоклаза и кварца. Часто включения минералов основной массы расположены зонально. Плагиоклаз находится в подчиненном количестве по отношению к калиево-полевому шпату.

 

 

1.5 Тектоника

 

Участок сложен отложениями  и гранитами Калдырминского комплекса, вытянутыми меридионально. Антиклинальные и синклинальные складки сложены  разломами пород девонской системы нижней толщи фаменского яруса.

Разрывы имеют местное  значение и часто наблюдаются  в основании грубозернистых пород  песчаников и конгломератов, залегающих на тонкозернистых отложениях, глинах и алевролитах. При этом нередко  в грубозернистых породах встречаются тонкозернистые породы, а сама поверхность контакта между слоями имеет неровное строение с многочисленными выступами.

В западной части участка  наблюдается замыкание синклинальной  складки, которая имеет угол падения 70-85°.

В зоне тектонических нарушений отмечаются скольжения дробленых пород. Синклинальные складки залегают шарниром и меридианным крылом. В синклинальной складке залегают породы верхней толщи фаменского яруса (здесь происходит чередование песчаников и алевролитов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание шлифов

2.1 Шлиф 1

 

 

1. Макроскопическое описание

 

Гранодиорит. От гранитов отличаются меньшим содержанием  кварца (20—25%), повышенным количеством  фемических минералов (15—20%). В составе, которых, начинает преобладать роговая обманка над биотитом; более основным составом плагиоклаза № 30—40 и, что важно, количественным преобладанием плагиоклаза (45—50%) над натриево- калиевым полевым шпатом (20— 25%). Характерно также повышенное содержание акцессорных минералов: сфена, апатита, магнетита. Структура породы гипидиоморфно-зернистая. Главные породообразующие минералы: плагиоклаз (50-55%), калиево-полевой шпат (45-40%), кварц, мусковит (30- 35%). Вторичный минерал: кальцит.

Калиево-полевой  шпат имеет зерна призматической формы размером от 0,4*0,7 мм. Цвет минерала буровато серый. Можно увидеть среднюю спайность. Показатель преломления 1,54-1,56. Калиево-полевые шпаты представлены микроклином или ортоклазом, нередко с пертитовымивростками альбита. По форме выделения это обычно резко ксеноморфные зерна, образовавшиеся на последних этапах кристаллизации расплава. В отличие от остальных интрузивных пород в гранитах натриево-калиевые полевые шпаты часто выделяются в виде порфировидных кристаллов размером 2—3 см. по длинной оси, представляющих собой, как правило, более поздние метасоматические образования.

Плагиоклаз  минерал сероватого цвета, более  светлый по краям. Образует идиоморфные, таблитчатые кристаллы размером 0,6*0,9 мм. Видна совершенная спайность  в двух направлениях. Показатель преломления около 1,54-1,56. Плагиоклазы имеют состав олигоклаза № 10—30 и выделяются в виде таблитчатых кристаллов, обычно идиоморфных относительно натриево- калиевых полевых шпатов. Плагиоклазы, как правило, полисинтетическисдвойникованы, незональны, часто серицитизированы.

Кварц образует резко ксеноморфные зерна, в деформированных  разностях пород с неравномерным  «волнистым» погасанием. Зерна размером от 0,2*0,3 мм, выполняющие промежутки между другими минералами. Бесцветный минерал. Погасание кварца равномерное, реже слабоволнистое. Отмечены многочисленные включения. Показатель преломления 1,54-1,56. Сила двупреломления 0,009.

Мусковит зерна  изометрической, гипидиоморфной формы  размером от 0,3*0,36 мм. Цвет минерала - бесцветный. Видна совершенная спайность. Показатель преломления 1,54-1,56. Сила двойного лучепреломления 0,036. Кальцит. Зерна минерала имеют гипидиоморфную, изометрическую форму размером 0,2*0,18 мм. Минерал бесцветный. Хорошо видна совершенная спайность. Показатель преломления 1,6-1,68. Сила двупреломления 0,172.

Биотит является постоянным компонентом гранитов, выделяется в виде чешуек, иногда обесцвеченных, мусковитизированных или хлоритизированиых.

Роговая обманка. Показатель преломления 1,630-1,704. Минерал  окрашен в темно-зеленый, почти черный цвет. Черта белая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Плотность 3,1—3,8, Твердость 5,5—6. Облик кристаллов призматический. В шлифе плеохроирует от темно- зеленого и буровато-зеленого цвета до бледно-зеленого или зеленовато- желтого цвета по, сохраняя общий тон окраски. Во вкрапленниках эффузивных пород идиоморфные кристаллы в сечениях, перпендикулярных длинной оси, дают ромбовидные или шестиугольные разрезы с четкой спайностью под углом 56°. В интрузивных породах обманка выделяется в виде удлиненных или неправильных зерен с шестоватыми окончаниями. Рельеф отчетливый, положительный. Цвета интерференции в зависимости от величины двупреломления минерала достигают оранжевого цвета первого порядка и зеленого цвета второго порядка. Угол погасания обычно около 15—20°. Удлинение положительное.

На втором месте  среди цветных минералов стоит  зеленая роговая обманка. По степени  идиоморфизма биотит и роговая обманка  занимают положение, аналогичное плагиоклазам. Формы выделения главных породообразующих минералов гранитов обусловливают развитие типичной для этих пород гипидиоморфнозернистой гранитовой структуры.

Акцессорные минералы — апатит, циркон, сфен, магнетит —  по времени выделения близки к  фемическим минералам и нередко  тесно с ними ассоциируют.

 

 

 

 

 

 

2.1 Шлиф 2

 

 

 

2 Макроскопическое описание

 

Алевролит. Рыхлые разности песчаных пород называют песками, алевритовых  — алевритами; сцементированные породы называются соответственно песчаниками  и алевролитами. Алевролит очень  похож на твердые глинистые породы, особенно на глинистые сланцы. Цемент в алевролитах преимущественно известковый или кремнистый. В обнажениях иногда тонкоплитчаты, слоисты. В воде не размокают. В нашем случае алевролит крупнозернистый, размером 0.1-0.05 мм. Существенно не отличается от песчаных пород. Главные породообразующие минералы: роговая обманка, биотит и т.д.

Песчано-алевритовые породы смешанного состава. Широким распространением пользуются породы, содержащие приблизительно равное количество песчаного и алевритового материала. Нередко также встречаются породы, в которых наряду с песчаными и алевритовыми частицами имеется значительное количество карбонатного или глинистого вещества. Существует два способа наименования подобных пород. Первый способ является общепринятым в литологии. Название породы определяется тем компонентом, содержание которого превышает 50% ее состава. Примеси выражаются прилагательными с разными суффиксами: для обозначения компонентов, присутствующих в количестве более 25%, используются суффиксы «ов» или «ан» (например алевритовый), для менее обильной примеси — суффикс «ист» (например песчанистый), для примеси, составляющей менее 10%, предлог «с». Таким образом, сцементированная песчаная порода с алевритовой примесью, составляющей 20%, может быть названа «песчаник алевритистый». Иногда непосредственно за названием каждого компонента в скобах проставляется его процентное содержание. Второй способ наименований заключается в том, что разновидностям смешанных пород в зависимости от вариаций процентного содержания компонентов присваиваются определенные названия. Широко известно, например, принятое в грунтоведении подразделение глинисто-алеврито- песчаных отложений на глины, суглинки, пылеватые суглинки, супеси, пылеватые супеси и пески. Указанное выше различие принятой терминологии необходимо учитывать при использовании результатов петрографического изучения пород при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях.

Условия образования  песчаных и алевритовых пород. Песчаные и алевритовые породы — продукты физического выветривания материнских  пород. Отложение обломочного материала  может происходить в самых  разнообразных морских и континентальных  условиях. Выделяют прибрежные, донные, речные и эоловые разновидности песчаных и алевритовых пород. Их принадлежность к тому или иному генетическому типу можно определить по характеру слоистости, гранулометрическому и минеральному составу, органическим остаткам, знакам на пластовых поверхностях и ряду других признаков.

Макроскопическое  описание. В полевых условиях производится описание обнажений, составляются литологические разрезы и отбираются образцы  пород для изготовления шлифов и  лабораторных исследований. При макроскопическом описании породы необходимо отметить ее цвет, структурные и текстурные особенности, минеральный состав обломочного материала и цемента, присутствие новообразований и органических остатков, крепость, пористость и прочие физические свойства.

Особое внимание следует уделять изучению степени выветрелости песчаных и алевритовых пород, определяющей в известной мере их прочность, водопроницаемость, устойчивость в откосах. Признаками выветривания могут служить посветление породы, появление поверхностной пятнистой окраски, бурых натеков и корочек гидроокислов железа. Легкорастворимые породы становятся пористыми и кавернозными. Как указывалось выше, различные минералы реагируют на процессы выветривания по-разному. Наибольшую устойчивость к выветриванию при прочих равных условиях имеют песчаные и алевритовые породы, сложенные кварцем. Устойчивость этих пород уменьшается, если в их составе много полевых шпатов, биотита, хлорита, пирита, гипса.

Описание в  шлифах. Микроскопическое изучение породы в шлифах позволяет уточнить данные, полученные при визуальном ее исследовании. Описание шлифов является наиболее эффективным методом изучения песчаных и алевритовых пород, который дает обычно достаточно материала для их исчерпывающей характеристики и позволяет в случае необходимости выбрать и обосновать наиболее рациональный комплекс их дальнейшего лабораторного исследования.

При описании шлифа  песчаной или алевритовой породы обычно выделяют обломочный и аутигенный материал и характеризуют их раздельно.

Среди обломочных зерен различают: 1) главные, 2) примесь (До 10% состава обломочных зерен) и 3) акцессорные (0,5— 2%). Характеризуя обломочный материал, следует указать процентное соотношение главных породообразующих минералов (за 100% принимаются все обломочные зерна).

При описании каждого породообразующего минерала следует отметить его типоморфные особенности. Так, например, наблюдая зерна кварца, необходимо отметить их форму, прозрачность, наличие включений, характер погасания и т. п. Полевые шпаты характеризуются как по составу, так и по морфологическим признакам. Особое внимание следует уделить степени их измененности.

Исследуя обломки  пород, необходимо дать названия пород  или определить группу, в которую  они входят (например, кислые эффузивы, метаморфические породы и т. д.).

Точная диагностика и количественная характеристика акцессорных минералов обычно производятся после извлечения их из разрыхленной породы (с применением тяжелых жидкостей) в иммерсионных препаратах.

Структура породы определяется путем измерения размеров обломочных зерен с помощью окуляр - микрометра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Условия образования магматических  горных пород

 

Магматические горные породы образовались вследствие затвердевания расплавленной  силикатной массы — магмы, которая  поднялась из глубины и более высокие горизонты земной коры. Характер этого процесса может быть различным. Он определяется рядом факторов, из которых главными являются условия кристаллизации и химический состав магмы. Степень кристалличности и зернистости пород зависит главным образом от условий кристаллизации магмы.

Полнокристаллические крупно- и  среднезернистые породы являются большей  частью интрузивными, абиссальными, т.е. застывшими на большой глубине. Такие  породы образовались в условиях медленного понижения температуры, под большим давлением вмещающих пород, что препятствовало отделению минерализаторов, сильно снижающих вязкость магматических расплавов. Если внешнее давление сохраняется в течение всего процесса кристаллизации, остаточные расплавы магмы оказываются особенно обогащенными минерализаторами, что создает условия для образования гигантозернистых структур, которые характерны для пегматитов.

Породы с афанитовыми структурами, слабо раскристаллизованые и  нередко содержащие вулканическое  стекло большей частью являются эффузивными. Они образовались на земной поверхности при резком падении температуры, в условиях незначительного давления, вследствие чего магматические расплавы быстро теряли летучие компоненты.

В породах из гипабиссальных интрузивных  тел, сформировавшихся на небольших глубинах (где условия промежуточные между абиссальным и поверхностными), наблюдаются обычно мелкозернистые и афанитовые структуры.

Однако следует иметь в виду, что в природе встречаются  исключения из приведенных выше условий  нахождения пород с разной степенью кристалличности. Так, если в интрузивных телах образуется интенсивная трещиноватость, минерализаторы легко выделяются из магмы. Потеря летучих компонентов приводит к резкому повышению вязкости магмы и к быстрой ее кристаллизации в мелкозернистый агрегат минералов, что наблюдается, например, при образовании аплитов.

Структуры пород, слагающих разные участки одного и того же массива, также обычно различны. В краевых  частях любых интрузивных и эффузивных тел породы, как правило, менее  раскристаллизованы, чем в центральных участках.

Если в центре интрузивного массива  структуры пород крупнозернистые, то в краевых частях они среднезернистые, мелкозернистые или даже афанитовые. В центре мощных эффузивных потоков  нередко наблюдаются породы с  фанеритовой структурой, тогда как верхние и нижние их части слагаются стекловатыми разностями. Описаны также дайки, которые имеют стекловатые контактовые зоны, а в центральной части сложены полнокристаллической породой.

Процесс кристаллизации является сложным, но характер его определяется в основном двумя факторами — количеством образующихся центров кристаллизации и скоростью кристаллизации магмы.

Магма - огненно - жидкая масса сложного силикатного состава. Главным компонентом  магмы является оксид кремния  (Si0₂), содержание которого в ней колеблется от 40 до 75%. Остальное приходится на оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия и других элементов. Часть вещества магмы находится в газообразном состоянии, в том числе и многие соединения металлов.

Магма периодически возникает в виде отдельных очагов в верхних частях подкоровой оболочки (мантии) или в основании земной коры, где слагающее ее вещество под влиянием высокого давления, несмотря на повышенную температуру, находится в твердом состоянии. Формирование магматических очагов, как полагают, связано с ослаблением давления в зонах глубоких разломов, вследствие чего вещество становится жидким и внедряется в верхние слои земной коры. Впоследствии из такой магмы, которую можно назвать первичной, под влиянием дифференциации, ассимиляции и других процессов возникают вторичные магмы, из которых формируются различные магматические горные породы.

Первичная магма представляет собой  выделившихся из вещества мантии расплав, по составу близкий к основным или ультроосновным породам; из него образуются другие (вторичные) типы магмы - кислая, средняя и т.д. Все многообразие магматических горных пород, возникающих из магмы, является результатом ее расщепления - дифференциации. Дифференциация - очень сложный физико-химический процесс, который происходит в магме, когда она находится в расплавленном состоянии. Отметим два основных типа дифференциации магмы - магматическую (или ликвационную) и кристаллизационную. Ликвация происходит от латинского слова «ликвацио» - разжижение.

Магматическая дифференциация выражается в том, что еще в жидком состоянии более тяжелые соединения опускаются, вызывая этим расслоение магмы. Однако наиболее существенные изменения в составе магмы происходят в процессе ее кристаллизационной дифференциации; когда в результате постепенного остывания из нее выпадают минералы в виде кристаллов, которые распределяются по плотности. Кристаллизация магмы идет в определенной последовательности. Вначале выделяются кристаллы, более высокотемпературных минералов (т.е. имеющих высокую температуру плавления). К ним относятся минералы, содержащие магнии и железо: оливин, минералы из группы пироксенов и амфиболов и др. Затем кристаллизуются более низкотемпературные минералы, богатые кремнеземом - полевые шпаты, кварц. В заключительной фазе кристаллизации магма в большей или меньшей степени обогащается низкотемпературными газовыми компонентами (в том числе и металлическими) и парами воды, становится очень подвижной и легко проникает по трещинам во вмещающие породы; с этими фазами связано проявление пегматитового, пневматолитового и гидротермального процессов.