Полезные ископаемые связанные с магматическими горными породами

Магматические горные породы представляют большую ценность и широко применяются в народном хозяйстве страны. Они используются в качестве строительных материалов, для каменного литья и как кислотоупорные камни. Некоторые изверженные горные породы успешно применяются как активные минеральные добавки после размола пород и вводятся в цементы для улучшения их гидравлических свойств.

Габбро — основная интрузивная порода, она является представителем глубинных пород. В составе габбро 60-70% авгита и оливина и 30-40% натриево-кальциевых плагиоклазов. Эти породы обычно темной окраски, средне- или крупнозернистые, образуют в земной коре сравнительно небольшие тела — жилы, штоки и лакколиты. Разновидности габбро, состоящие из одного минерала — Лабрадора, называются лабрадоритами.

Габбро используется в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для получения щебня и дорожного камня, служит материалом для изготовления памятников.

Габбровые породы известны в Закавказье — в северной полосе, примыкающей к оз. Севан. Они выявлены и в других местах Кавказа. С габбровыми породами связаны проявления железных, титано-железных, титано-ванадиевых и никелевых руд, а также медного и серного колчедана.

Базальты — излившаяся, в незначительной степени измененная вулканическая горная порода. В составе базальтов преобладает плагиоклаз (Лабрадор), присутствуют пироксены, оливин, магнетит, титанит, апатит и другие минералы. Цвет базальтов темный до черного. Химический состав их близок химическому составу габбро. Сильно разрушенные и измененные вторичными процессами базальты называются диабазами или базальтовыми порфиритами.

Обычно базальты широко распространены среди вулканических толщ всех возрастов. Они залегают в виде покровов, потоков и куполов, некоторым свойственна пластовая отдельность. Очень характерна для базальтов столбчатая отдельность (рис. 41) — порода разбивается на правильные шестигранники.

Рис. 41. Столбчатая отдельность в андезито-базальтах, характерная для средней части потока; в покрывающих его слоях неправильно-глыбовая отдельность. Баш-Гарни. Армянская ССР. По А. И. Заварицкому

На Кавказе ведется добыча базальтов. Они являются хорошим строительным материалом, применяются для производства щебня (при строительстве дорог) и штучного камня, для облицовки сооружений. Базальты прочны, хорошо поддаются полировке, а поэтому их часто используют скульпторы. Так как базальты легко плавятся, из них изготовляют кислотоупорную химическую аппаратуру, трубы, бронеплиты для мельниц, плиты для полов, электроизоляторов сильного тока и др.

Диабазы (аналог габбро) — излившаяся горная порода стекловатой или скрытокристаллической структуры темного и серо-зеленого цвета. В составе диабаза выделяются удлиненные зерна плагиоклазов. Залегают диабазовые породы в виде потоков, покровов и жил. Имеют место разновидности диабазов, застывшие на некоторой глубине и имеющие крупнозернистое строение.

Эти излившиеся породы распространены в районе Военно-Грузинской дороги.

Близко примыкает к диабазам щелочной диабаз — тешенит. Известны тешениты в Грузии на р. Иори, в Раче и Имеретии, в Ахалцихском районе и других пунктах. Тешениты найдены и в Азербайджане.

На Курсебском месторождении, находящемся на территории Грузинской ССР, тешениты светло-серого и темно-серого цвета разрабатываются карьерами. Они хорошо обрабатываются и полируются, применяются при строительстве монументальных зданий, используется как облицовочный декоративный камень.

Диабазовый щебень пригоден для дорожного строительства.

Пироксениты — полнокристаллическая ультраосновная бесполевошпатовая порода, состоящая обычно из пироксенов моноклинных или псевдоромбических, иногда из тех и других вместе, и из роговой обманки. Из акцессорных минералов встречаются оливин, биотит и рудные минералы — магнетит и ильменит, иногда хромит.

Пироксениты — тяжелые горные породы темного зеленовато-серого цвета, иногда с буроватым оттенком. Залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил. Содержат довольно часто руды железа, а иногда и платины. Встречаются во многих районах Кавказа.

Перидотиты — ультраосновные интрузивные породы, состоящие из оливина — 65-75%, биотита, роговой обманки и авгита — 25-35%. Цвет этих пород черный, темно-зеленый, реже светло-зеленый. Залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил.

Перидотиты содержат руды железа, а в некоторых случаях самородную платину.

На Северном Кавказе перидотиты изучены в бассейне Лабы и в других пунктах [Сердюченко С. Н., 1949], в Армении — по северному берегу оз. Севан [Паффенгольц К. Н., 1934].

Дуниты — ультраосновная интрузивная порода, состоящая почти исключительно из одного оливина. Цвет породы желтовато-зеленый, при разрушении оливина становится темно-зеленым и черным. Количество хромита достигает 3%, иногда несколько больше. В некоторых случаях содержание его настолько возрастает, что он начинает преобладать над оливином.

Дуниты залегают в виде огромных масс, штоков, массивов и жил. При выветривании переходят в змеевики- серпентины. С дунитами иногда связаны месторождения платины.

Эти породы установлены и изучены в бассейне Лабы и в других районах Северного Кавказа и в Армении по северному берегу оз. Севан.

Пегматиты имеют крупнозернистую структуру, относятся к ультракислым интрузивным породам. Они состоят из кварца (45-55%), ортоклаза (45-55%), мусковита и биотита (0-10%).

Часто пегматиты встречаются в виде жил, иногда заключают в себе золото, олово и другие металлы, слюды, драгоценные камни и радиоактивные минералы. На территории Кавказа пегматиты установлены в некоторых пунктах, но изучены еще недостаточно.

Андезиты по своему составу приближаются к базальтам — это эффузивная горная порода, темноокрашенная (темно-серая, бурая, иногда почти черная). Образуется она в результате застывания на дневной поверхности или вблизи нее лав вулканов, содержащих 56-60% кремнекислоты, много магния, кальция и железа.

Андезит состоит из кристаллов среднего плагиоклаза, андезина, пироксена, реже магнетита, роговой обманки и др. Вместе с базальтами составляют основную массу эффузивных пород.

Применяются андезиты для изготовления кислотоупорных изделий, в бумажной промышленности, на строительстве для специальных облицовок. Андезитовая мука является сырьем для химической промышленности. Используются андезиты и в качестве дорожно-строительного материала.

На Кавказе выявлены большие запасы андезитов.

Граниты и гранодиориты относятся к кислым изверженным породам, они состоят в основном из полевых шпатов — до 70% и кварца — 25-30% , в небольших количествах присутствуют биотит, амфибол, пироксен. При небольшом содержании кварца в породе и преобладании плагиоклаза (известковонатриевый полевой шпат) над ортоклазом (калиевый полевой шпат) граниты переходят в гранодиориты.

Граниты и гранодиориты характеризуются значительной плотностью, цвет их беловатый, светло-серый, иногда красный. Эти породы образуются на глубине и залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил.

Применяются граниты и гранодиориты на строительстве, а в полированном и шлифованном виде используются для облицовки памятников и других сооружений (рис. 42). Грузинским высококачественным гранитом облицован Московский Государственный университет им. М. В. Ломоносова, многие станции Московского метрополитена. При строительстве Тбилисского, Ленинградского, Киевского и Бакинского метрополитенов также применяли грузинский гранит.

Рис. 42. Государственный академический театр оперы и балета им. Спендиарова (здание облицовано серым гранитом). Ереван

В Грузии гранит разрабатывается на Рикотском, Шрошинском, Ципском, Рквийском и других месторождениях. На территории Армении граниты и гранодиориты получают на таких месторождениях, как Памбакское, Агарское, Мегринское, Каджаранское и др. На Кавказе месторождения гранита известны и во многих других местах.

Древние излившиеся аналоги гранитов называются кварцевыми порфирами, а молодые — липаритами (риолитами).

Кварцевые порфиры — аналоги гранитов среди промежуточных пород. В их составе значительную роль играет кварц. Цвет пород светло-серый, темно-серый, зеленоватый или красно-бурый. Наблюдаются крупные вкрапления кварца, полевых шпатов и слюды. Кварцевые порфиры залегают в виде куполов, покровов, потоков и жил. В некоторых случаях они используются в качестве красивого строительного материала. Встречаются во многих пунктах на территории Кавказа.

Липариты (риолиты) являются неизменными излившимися аналогами гранитов. В составе пород отмечается большое количество кремнезема. Цвет породы обычно светлый. Она представляет собой лаву, застывшую на поверхности.

Применяются липариты при строительстве и для других целей. Распространены в пределах Малого Кавказа.

Обсидиан (лат. «Obsidianus lapis» — камень Обсидия — эту породу впервые открыл в Эфиопии Обсидий) — однородная стекловатая вулканическая горная порода, образующаяся при застывании вязких разновидностей кислой липаритовой или липарито-дацитовой лавы. Обсидианы обычно темного цвета, встречаются черные и красновато-черные. Излом раковистый, режущий. Твердость 5. Плотность 2,5-2,6. Содержит около 0,5% воды. Хорошо полируется.

Еще древние племена, населявшие Кавказ, применяли обсидиан для изготовления наконечников стрел и копий, ножей, скребков и украшений. В настоящее время он используется как поделочный камень, применяется в качестве вспучивающегося наполнителя при изготовлении легких бетонов.

Распространен обсидан в областях вулканической деятельности в Закавказье. Запасы его весьма велики на территории Армянской ССР. Здесь цветные обсидианы (рис. 43) — черные, красные и других оттенков — встречаются в районе селений Новониколаевка, Нурнус, Аракел, Джерабер. В Грузии фиолетовый обсидиан найден в бассейне рек Храми и Алегети. В Азербайджане обсидианы установлены в долине р. Тертер, недалеко от известного курорта Истису. Известны Чегемское и Заюковское месторождения обсидиана на Северо-Западном Кавказе.

Рис. 43. Обсидиан. Гора Арагац. Армянская ССР

Обычно при извержениях вулканов в кислой магме растворено много различных газов, и, когда магма подходит к поверхности земли и давление значительно падает, из расплава начинается интенсивное их выделение. Эти газы вспенивают лаву, и при ее застывании образуется стекловатая весьма пористая порода — пемза, часто ее называют каменной пеной. Большое количество пустот и тончайшие перегородки в породе делают ее необычайно легкой. Плотность ее меньше единицы, и она плавает на воде. Катастрофические извержения кислых лав, как правило, сопровождаются обильным образованием пемзы.

Пемза обычно белого, светло-серого, реже красноватого цвета, с характерным пенистым строением, иногда трубчатым, с матовым шелковистым блеском в изломе.

Пемза широко используется как абразивный материал в дерево- и металлообрабатывающей промышленности, в кожевенном деле, применяется для шлифовки и полировки мрамора, кости, литографского камня. В химической промышленности она употребляется для изготовления фильтров и сушильных аппаратов, а также в качестве инертной массы для различного рода катализаторов. В нефтяной промышленности пемза служит для очистки нефтепродуктов и масел. Добавление пемзы к нитроглицериновым взрывчатым веществам повышает их чувствительность к детонации. Применяют ее также в качестве наполнителей бетонов, для изготовления термоизоляторов и др.

Из пемзы получают ряд ценных продуктов — жидкое стекло, метасикат натрия, различные адсорбенты, широкий ассортимент стекол — хрусталь, оптическое, сортовое, оконное, тарное, а также стеклоткани, стеклопластики, различные фильтры для очистки пищевых продуктов, напитков, минеральных и пресных вод.

Месторождения пемзы встречаются в областях потухших вулканов и известны во многих пунктах на Северном Кавказе и в Закавказье. Крупнейшие ее месторождения эксплуатируются в Армянской ССР. На Анийском месторождении, расположенном в бассейне р. Арпачай, она залегает среди плотного вулканического пепла и туфа в толще черных андезито-базальтов. Разрабатывается месторождение карьерами. Обнажения пемзы на дневной поверхности на территории Армении широко развиты в каньонах рек Ахурян, Касах, в районах Пемзашен, Иринд, в Аштаракском, Кировоканском районах и в других местах. Проявления ее в Азербайджане известны в бассейне верхнего течения р. Тертер (пемзовидный липарит).

Перлит — продукт былой вулканической деятельности. По составу перлит соответствует кислым лавам — липаритам, дацитам и др. В них преобладают SiO₂ (65-75%) и Аl₂О₃ (10-15%) и в небольших количествах присутствуют Fe₂O₃, CaO, MgO, SO₃, K₂O. Перлит содержит до 3-6% связанной воды.

При термической обработке перлит вспучивается, при этом объем его увеличивается в 10-20 раз, а масса уменьшается. Вспученные зерна перлита имеют небольшую объемную массу. Используются перлиты в качестве наполнителей в легковесных бетонах, теплоизоляционных и огнеупорных цементах. Они придают изделиям легкость, упругость, хорошие акустические свойства. Применяются они для изоляции труб с целью предотвращения их коррозии, служат фильтрами при очистке пищевых продуктов. Вспученный перлит широко используется в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической промышленности и в сельском хозяйстве.

Кавказ и Закавказье располагают большими запасами перлита. Месторождения его выявлены во многих местах Азербайджана (Кельбаджарские), в Армении (Фонтанское, Арагацское, Сиасанское и др.). Установлены перлиты и в других районах Кавказа. Магма всегда содержит некоторое количество газов и паров воды, которые при извержениях взрываются. Вулканические выбросы состоят из раздробленных или распыленных продуктов извержения, в совокупности называемых пирокластическим материалом (греч. «пир» — огонь и «кластикос» — раздробленный). Сюда относятся вулканические пепел и песок, лапилли и вулканические бомбы.

Вулканические бомбы при полете в воздухе приобретают ту или иную форму. Форма их зависит от состава и вязкости лавы. Вулканические бомбы бывают округлые с трещиноватой поверхностью (типа хлебной корки), веретенообразные, лепешкообразные, лентообразные и др. (рис. 44).

Рис. 44. Вулканические бомбы

Лапилли (лат. — «камешек») — мелкие неправильной формы обломки лавы размером от горошины до грецкого ореха, обычно выбрасываемые во время взрывной (эксплозивной) деятельности вулкана.

Вулканическая пыль и пепел — самые мелкие частицы измельченной магмы, выбрасываемые вулканом при извержении. В зависимости от размера частиц, силы извержения и ветра вулканический пепел оседает на значительных расстояниях от места действующего вулкана.

Вулканический пепел успешно применяется при изготовлении легких бетонов, тарного стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и т. п. В некоторых случаях используется при выращивании растений.

В Армении месторождения вулканического пепла известны во многих районах. В Грузии его наличие установлено в нескольких местах в бассейне р. Баниоша (селения Больбаг и Барда-Дзор); в Кахетии проявления пепла белого цвета найдены у ст. Мелаани и недалеко от ст. Цнорис-Цхали. Темно-серый вулканический пепел отмечается вблизи ст. Бакуриани. В бассейне р. Коблианчай у сел. Уртхисубани (по Аджарскому шоссе) залегает слой пепла серого цвета мощностью до 2 м. Интересно отметить, что здесь в его отложениях встречаются окаменелые, хорошо сохранившиеся деревья, стволы которых расположены различным образом, вплоть до вертикального положения. На территории Азербайджана вулканический пепел прослеживается на обширных пространствах.

На Северном Кавказе наиболее разведанным является Нальчинское месторождение вулканического пепла. Обнаружен он в бассейнах рек Кянджи, Малая Шалушка, Азсу, а также в долинах Чегема, Баксана и др.

Вулканические шлаки образуются в процессе эксплозивной деятельности вулканов из очень жидкой подвижной магмы, из которой газы легко удаляются, поэтому пористость застывших кусков шлака меньше, чем пемзы.

Продукты шлаковых выбросов различаются по форме обломков и по особенностям их строения. Крупные куски шлаков, как правило, бесформенны, а мелкие принимают округлые очертания. Среди обломков шлака обычно находят вулканические бомбы различных форм. Насыпной материал большинства шлаковых скоплений окислен. Вулканические шлаки представляют преимущественно скопления довольно рыхлых пород, состоящие из обломков пористого и пузыристого строения. Цвет шлаков обычно серый, черный, у выветрелых разностей красно-бурый.

Месторождения вулканических шлаков известны во многих пунктах Кавказа, но особенно большие запасы их находятся на территории Армянской ССР. На Анийском месторождении известны вулканические шлаки черные с синеватым оттенком и других цветов с разнообразными отливами.

Вулканические шлаки все шире и шире используются для получения легких конструктивных бетонов. Шлаки плотностью 0,4-0,6 г/см 3 представляют наибольший интерес для индустриального строительства — они могут быть использованы для получения теплоизоляционных бетонов. Подобные разновидности шлаков известны в Армении на Кармрашенском месторождении.

Вулканические шлаки применяются при сооружении шоссейных и железнодорожных насыпей и в других отраслях народного хозяйства.

При извержении вулканов в атмосферу на большую высоту выбрасывается много пепла и пыли, которые разносятся ветром на большие расстояния. Крупные обломки и глыбы падают недалеко от места извержения. Отложившийся таким образом рыхлый материал постепенно слеживается, уплотняется, цементируется, и образуются плотные породы, называемые вулканическими туфами.

Вулканические туфы — прочный и красивый строительный материал. Туфы отличаются большой стойкостью к внешним воздействиям, обладают высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами, легко обрабатываются. Строительство из туфа значительно дешевле, чем кирпичная кладка, а здания прочнее и долговечнее.

В результате вулканической деятельности, широко проявившейся на территории Армении, Азербайджана и Грузии в кайнозойский и четвертичный периоды, здесь образовались большие запасы туфа и туфолав * .

* ( Туфолавы — образования, представляющие собой застывшую лаву, содержащую обломочный пирокластический материал.)

В Армении выявлено около 40 разновидностей туфов и туфолав. Интересными являются туфовые лавы артикского типа, распространенные на западных и южных склонах г. Арагац. Туфолавы Артикского месторождения представляют собой вулканическую стекловатую породу, мелкопористую, розовато-фиолетового цвета с оттенками от белого до черного. Они хорошо поддаются обработке, прочные и легкие, широко используются в качестве строительного материала. Артикские туфы разрабатываются карьерами. Для их резки применяются современные режущие машины.

Рис. 45. Обсерватория Ереванского государственного университета (здание сооружено из туфа)

Из туфов различных цветов и оттенков в Армении построены красивейшие здания (рис. 45, 46).

Рис. 46. Myгни. Церковь святого Георгия, XVII в. (сооружена из туфа). Армянская ССР

Узорчатые облицовочные туфы разрабатываются в Болнисском районе Грузии. Туфы этого месторождения известны как декоративный облицовочный материал блекло-палевой окраски с тончайшими узорами темных прожилков. Он использован в Тбилиси для отделки здании Тбилисского городского комитета партии Грузинского филиала Института Маркса-Энгельса-Ленина Грузинского Дворца правительства. Этими же туфами облицованы изящные арки мостов через Куру Вулканические туфы распространены также во многих пунктах Азербайджана и на Северном Кавказе.

Когда при извержении вулканов происходит большое выделение газов, это обычно приводит к распылению выбрасываемой магмы. Раскаленные обломки и частицы породы вместе с газами выносятся в атмосферу и, двигаясь по земной поверхности в виде подвижной массы застывают, образуя спекшиеся или «сваренные» туфы, внешне напоминающие застывшую лаву. Эти породы называются игнимбритами (лат. — «образованные огненным ливнем»).

На территории Южной Грузии в живописных верховьях Куры и в глубоких каньонах р. Паравани залегают умеренно- и слабоспекшиеся туфы пемзово-пепловых потоков, т. е. игнимбритов и других эффузивов. Эта толща светлых туфов была давно известна и описана еще в 1902 г. Г. В. Абихом. Наиболее спекшиеся разности кирпично-розового цвета, по мере ослабления спекания они сменяются туфами палевыми, светло-серыми до снежно-белых. Эти туфы сравнительно легко режутся ножом. В вардзийской формации (Южная Грузия) поток спекшихся туфов достигает мощности 40 и даже 50-60 м. Верхняя ровная поверхность игнимбритового горизонта покрывается темными андезитовыми туфами осаждения. Вниз по течению Куры мощность спекшихся туфов убывает до 20-30 м. К северу от Вардзия в районе Ахалкалинского плато, где туфовый поток покрывается молодыми базальтами, на правобережье Куры и в долине Паравани их мощность снова возрастает до 60-80 м.

В долине Куры в отвесной скале левого берега в мягких пластах спекшегося туфа высечены многочисленные пещеры древнегрузинского монастыря-крепости Вардзия — на протяжении примерно 1 км около 600 комнат, зал и переходов. Эта крепость вмещала примерно 20000 человек. В пещерном городке Вардзия несколько церквей, в центре размещен главный храм. Сохранились фресковая живопись, покрывающая стены и свод храма, остатки водопровода и оросительной системы, бассейн — прекрасной пресной проточной воды. Поражают высеченные хозяйственные сооружения, кладовые для хранения продуктов и вина, библиотеки-книгохранилища, бани, столовые, казнохранилища и т. п. Прав был один из историков, который, восхищаясь красотой и богатством пещерного городка, оставил также запись: «Об этом трудно поведать словами, кто пожелает, тот да узрит Вардзия сам».

источник

Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.

Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.

Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.

Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.

Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:

• более ранние метаморфические породы – 20%,
• магматические породы – 70%,
• осадочные породы – 10%.

Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.

В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.

Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –

1. образовавшиеся из магматических пород,
2. образовавшиеся из осадочных пород.

Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –

Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –

Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.

Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.

Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.

По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.

На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.

Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:

Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.

С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.

Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.

Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.

Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:

1. рыхлые – это песок и глина,
2. твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).

Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:

• при бетонировании и производстве черепицы,
• при производстве стекла, посуды и керамики,
• в кирпичном производстве и гончарном деле,
• в изготовлении огнеупорных материалов.

Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.

Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.

Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.

Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.

Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:

• гипс и известковый туф,
• кальцит и доломит,
• каменная и поваренная соль.

Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.

Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –

• мел и известняк,
• мергель и туф,
• мрамор и известняк-ракушечник,
• уголь и песчаник,
• нефть и газ.

Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.

Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента, резинотехнических и пластмассовых изделий.

Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.

Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.

Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:

1. бурые угли,
2. каменные угли,
3. высококачественные антрациты.

Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.

Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.

По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.

Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

• гранит и габбро,
• лабрадорит и диорит,
• алмаз и кварц,
• обсидиан и диабез.

Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –

• пемза и базальт,
• вулканический туф,
• оксидиан и андезит,
• слюда и амфиболы,
• липарит и вулканическое стекло.

Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.

Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

источник

Эти месторождения образуются в процессе становления интрузивных массивов, в период, когда магма жидкая и кашеобразная или не полностью она еще раскристаллизовалась и присутствует в виде расплава, например, в нижней части магматической камеры. Магматические месторождения формируются при высоких температурах (700-1500°С). Давление в условиях их образования может изменяться. Например, для месторождений, возникающих из лавовых потоков, оно составляет несколько сот паскалей, а связанных с интрузиями, внедрившимися на глубине, — десятки паскалей.

Месторождениями полезных ископаемых могут являться части интрузивов или отдельные интрузивы целиком (например, месторождения строительных гранитов, габброидов для производства плавленого камня и др.). Магматическая дифференциация на формы тел таких полезных ископаемых существенно не влияет, их образование шло в течение всего процесса становления интрузивов, в связи с чем их называют полномагматическими. Форма залежей полно- магматических месторождений — штоки, дайки и другие тела, присущие интрузивам. Для многих видов минерального сырья магматического происхождения большую роль сыграли процессы дифференциации. Такая дифференциация происходит или на стадии расплава до его кристаллизации, или в процессе кристаллизации. В первом случае вещество дифференцируется путем разделения единой жидкой магмы на две различные несмешивающися жидкие магмы. Такой процесс называется ликвацией, а месторождения, возникшие в результате такого разделения, называют ликвациониыми. К ним относят, например, медно-никелевые месторождения, связанные с основными породами.

При высоких температурах магматический расплав представляет собой единую сульфидно-силикатную магму. По мере ее остывания сульфидный расплав выделяется из силикатного. Это разделение может происходить как в верхней магматической камере, в которой затем сформируется и рудовмещающий интрузив, так и в более глубокой промежуточной камере с последующей его инъекцией в верхнюю камеру; более плотные, чем силикатная магма, капельки сульфидной магмы под действием гравитации постепенно опускаются вниз к почве камеры. Здесь в придонной ее части они могут сформировать рудную залежь. Часть капелек рудной магмы иногда сталкивается с пузырьками газа, поднимающимися кверху. Прилипая к капелькам рудной магмы, пузырьки газа поднимают их в верхнюю часть магматического тела и в этом случае может образоваться висячая залежь вкрапленных руд (рис. 24). Сформировавшееся из опустившихся вниз капелек рудной магмы сульфидное магматическое тело иногда еще до раскристаллизации подвергается давлению вследствие тех или иных тектонических процессов. В результате рудная магма выдавливается вверх и достигает уже остывших закристаллизованных участков силикатной магмы. В таком случае формируются секущие — инъекционные — жилы ликиационных месторождений. Часть таких жил может полностью отделиться от придонного сульфидного тела, а часть других — с ним соединиться (рис. 25). Инъекционные сульфидные тела иногда формируются и из магматического сульфидного очага, образованного в промежуточной камере.

При более низких температурах на гидротермальном этапе состав и морфология рудных тел, возникших на магматическом этапе, могут несколько измениться. Форма рудных тел ликвационных месторождений — жилы, сложные жилы, гнезда, линзы, штоки.

К раннемагматическим (сегрегационным) месторождениям относят такие месторождения, промышленные минералы которых выделялись из расплава раньше, чем сопутствующие им минералы.

Примерами могут служить месторождения хромита, связанные с Бушвельдским комплексом Южной Африки. Хромит на этих месторождениях выделялся из магмы одним из первых и вследствие большей плотности формировал скопления в придонных частях магматических камер. Форма тел полезных ископаемых раннемагматических месторождений — пластообразные залежи, линзы, шлиры, гнезда.

К позднемагматическим (гистеромагматическим) относят месторождения, промышленно-ценные минералы которых образовались позднее основной массы сопутствующих минералов, слагающих магматическую породу. В одном случае полезными минералами (или минералом) обогащены отдельные зоны интрузивов, которые и представляют собой рудные залежи. Примером служат титановые месторождения вкрапленных руд ильменита в габброидах, известные, например, на Урале. В них ильменит с сопутствующим ему магнетитом п апатитом выделился позднее основной массы силикатов, слагающих габбро. В другом случае после выделения силикатов обогащенная рудными компонентами остаточная магма отжимается в верхние, уже затвердевшие части интрузива, где затем формируются инъекционные рудные залежи. Явление «отжатая» рудной магмы от силикатной «каши» получило название фильтр-прессинга. Форма рудных тел позднемагматических месторождений — жилы, штоки, линзы, реже пластообразные залежи.

К подобным позднемагматическим инъекционным месторождениям ряд геологов относят отработанное Кусинское месторождение титаномагнетитовых руд, из которых получали ильменитовый и магнетитовый концентраты. Причем из руд этого месторождения извлекали не только железо, но и ванадий. К позднемагматическим инъекционным месторождениям относят также апатит-нефелиновые месторождения Хибинского массива и ряд месторождений хромитов. Правда, некоторые геологи не согласны с позднемагматическим генезисом последних.

О физико-химических условиях образования магматических месторождений можно судить по следующим данным. Температура искусственного получения алмазов — около 1500 °С, давление — первые тысячи мегапаскалей. Вероятно, близки к этим и условия, в которых образуются природные алмазы. Верхнее значение давления процессов образования магматических месторождений близко к атмосферному, так как в поверхностных или приповерхностных условиях формируются эффузивные месторождения (например, месторождения липаритов, как кислотостойких материалов). Минимальные температуры магматического рудогенеза приближаются, по мнению А. Г. Бетехтина, к 300 °С, что отвечает образованию некоторых сульфидов магматических месторождений. М. П. Годлевский установил, что сульфиды месторождений Норильска кристаллизовались после- распада титаномагнетита, который, по данным П. Рамдора, проходил при 600—700 °С.

источник

Фактор магмы – это высокая температура (свыше 1000 градусов) и высокое давление (тысячи атмосфер) расплавленной массы, паров и растворов. Внедряясь в верхние слои земной коры, магма разрывает и раздвигает, разогревает и уплотняет их. На контакте с высокотемпературной магмой вмещающие породы подвергаются перекристаллизации с образованием новых минеральных комплексов. Из песчаников и глин образуются роговики, из известковых пород — скарновые новообразования. Скарны представляют собой метасоматические высокотемпературные железо-известково-магнезиальные силикаты, алюмосиликаты, образующиеся под воздействием высокотемпературных расплавов магмы и выделяющихся из нее паров и минеральных растворов на вмещающие известковые породы. С ними связано образование новых высокотемпературных минералов: шеелита (СаWO₄), молибденита (MоO₂), гранатов, магнетита (Fe₃O₄) и др.

Остывание магматического очага происходит медленно, поэтапно, сопровождается тектоническими подвижками, образованием трещин и заполнением их новыми порциями магмы, гидротермальными растворами и жильными образованиями. Такова общая модель, ее следует дополнить информацией о составе магмы и размерах интрузивных массивов (табл. 12).

Магматические породы и полезные ископаемые

Железные руды. Большое количество месторождений железных руд, генетически связанных с магматическими породами, установлено на Урале. С габбровой формацией связаны титано-магнетитовые руды месторождений гор Благодать, Высокая, Качканар, Магнитная. Магнетитовые железные руды в скарнах вулканических трубок выявлены в Ангаро-Илимском железорудном бассейне. Такие же месторождения железных руд, состоящих из магнетитов (Fe₃O₄), были найдены на Кавказе (Дашкесанское месторождение), на Алтае, Центральном Казахстане (Атасуйская группа месторождений).

Медные руды. На склоне Южного и Среднего Урала медное оруденение связано с палеозойской зеленокаменной формацией, представлено медным колчеданом (CuFeS₂) с примесями сульфидов сурьмы, мышьяка, висмута, кобальта, кадмия и др. Месторождения приурочены к контакту гранодиоритов с эффузивно-осадочный толщей девона. Главные минералы представлены халкопиритом, халькозином, борнитом. В Центральном Казахстане находится Джезгаззганское медное месторождение, приуроченное к песчано-сланцевой толще девон-карбона. Медистые минералы представлены халькопиритом, малахитом (Cu₂(OH₂)CO₃), азуритом (Cu₃(OH)CO₃), купритом (Cu₂O). Коунрадское медное месторождение связано с кислыми интрузиями. В Армении крупные месторождения медных руд связаны с юрскими эффузивами и гранодиоритами. В Калба-Нарымской зоне Алтая медно-пирротиновое оруденение приурочено к сланцам верхнего девона, прорванным гранитоидами. В Камчатско–Корякской складчатой области месторождения меди связаны с зеленокаменными породами верхнего мела.

Полиметаллическое оруденение составляет основную ценность Рудного Алтая, приурочено к эффузивно–пирокластическим толщам девонского возраста. Наиболее известными среди них являются Змеиногорское, Зыряновское, Сокольное месторождения. Кроме сульфидов железа (FeS₂), свинца (PbS), цинка (ZnS), и меди (CuFeS₂) полиметаллические руды Алтая содержат значительное количество серебра и кадмия. В Центральном Казахстане полиметаллические месторождения приурочены к скарновым зонам, образовавшимся на контакте карбонатных и эффузивных толщ с гранитоидными интрузиями герцинского возраста. На Тянь-Шане полиметаллические руды приурочены к докембрию и палеозою, генетически связаны с герцинскими интрузиями, обогащены сульфидами мышьяка (FeA₅S), висмута (Bi₂S₃). На Памире полиметаллические руды связаны с мезозойскими интрузиями. На Кавказе известны два полиметаллических месторождения. Буронское месторождение пирито-пирротиновых руд, находится в палеозойских сланцах, генетически связаны с оперяющими трещинами крупного разлома. Руды содержат значительную примесь редких и рассеянных химических элементов. Садонское свинцово-цинковое месторождение приурочено к юрскими кератофирам и гранитам. На Сихотэ-Алине полиметаллическое месторождение Тетюхе находится в скарновой зоне между триасовыми известняками и кайнозойскими интрузиями. Рудными минералами в них являются галенит (PbS), сфалерит (ZnS) и геденбергит (CaZn·Si₂O₆).

Вольфрам, молибден, олово. В центральной части Большого Кавказа (Кабардино-Балкария) расположено вольфрамово-молибденовое месторождение Тырны-Ауз. Оруденение локализовано в скарновой зоне контакта палеозойских известняков и вернемеловых гранодиоритов. Разрабатывается с 1940 года. В Восточном Забайкалье разрабатывается Шерловогорское месторождение сульфидов молибдена (МoS₂), вольфрама (FeMn)·WoO₄, сурьмы (Sb₂S₃), ртути (HqS), мышьяка (AsS). Месторождение связано с мезозойскими гранитами. В Верхояно-Колымской мезозойской складчатой области вольфрамовые оруденение генетическими связано с юрскими гранитоидными интрузиями, содержит минералы олова (SnO₂), меди (CuFeS₂), мышьяка (FeAsS), золота (Au). В области кайнозойской складчатой области Сихотэ-Алиня обособлена золото-вольфрамо-оловянная зона, приуроченная к скарновой зоне между триасовыми известняками и кайнозойскими интрузиями.

Олово. В Томь-Колыванской складчатой области месторождение прожилков сульфидов с касситеритом (SnO₂) приурочено к массиву гранитов, слагающих Колыванскую возвышенность. В Верхоянско-Колымской области мезозоид редкометальное оруденение (Au, Pb, Wo, Mo, As, Sb, Sn) генетически связано с юрскими гранитоидами, в Восточном Забайкалье – с мезозойскими гранитами, на Сихотэ-Алине – с контактовой зоной гранитоидных интрузий.

Золото. Наиболее крупные золотоносные провинции России находятся в Восточной Сибири. В Алданской золотоносной провинции жильное золото приурочено к кислым и щелочным интрузиям юрского возраста. Это – Верхне-Олекминское и Центрально-Алданское месторождения. В Саланро-Саянской складчатой области оруденение золота связано с интрузиями диоритов и кварцевых альбитофиров нижнего палеозоя. На Алтае месторождения золота приурочены к Калбинскому тектоническому поясу, к кварцевым жилам, секущим девон-каменноугольные осадочно-эффузивные толщи (Березовское месторождение). В Центральном Казахстане рудопроявления золота связаны с интрузиями докембрия Кокчетавского антиклинория.

В Забайкалье известны коренные и россыпные месторождения золота (Балей, Дарасун), связанные с кислыми интрузиями юрско-мелового возраста. В Сихотэ-Алиньской складчатой области золоторудные месторождения приурочены к Центральному рудному поясу, ассоциируются с интрузиями гранитов кайнозойского возраста.

Платина генетически связана с скоплениями хромитовых (FeCr₂O₄) руд габбро-перидотит-дунитовых пород Среднего Урала. Вместе с платиной в них присутствуют редкие металлы: палладий, иридий и др.

Хром. Рудные тела хромитов в виде гнезд и линз выявлены в массивах ультраосновных пород Южного и Среднего Урала.

Титан связан с породами габбровой формации, в которых он вместе с железом образует титано-магнетитовые руды – FeTiO₂.

Ванадий встречается вместе с титаном.

Никель вместе с медью образует медно-никелевые руды. Одним из примеров месторождений подобного типа является Норильское медно-никелевое месторождение, генетически связанное с сибирскими траппами. Месторождение приурочено к пластовой интрузии долерита.

Кобальт. Кабальт-никелевое оруденение известно на полиметаллических и медно-пирротиновых месторождениях и в серпентинитах Калбинского хребта на Алтае.

Апатит (Ca₅(PO₄)₃·OH). В массивах щелочных пород докембрия Кольского полуострова находятся крупнейшие в мире запасы апатито-нефелиновых пород. Кроме фосфора в них содержатся титан, ванадий, калий, фтор. Нефелин (Na₃K(AlSiO₄)₄) используется для получения алюминия.

Алмаз. На северо-востоке Сибирской платформы выявлены Вилюйский и Олененский алмазоносные районы. Кристаллы алмаза содержатся в ультраосновных горных породах – кимберлитах и эруптивных брекчиях трубок взрыва «Мир» и «Зарница».

Ртуть. Месторождения ртути (киноварн – HqS) в Салаиро-Саянской области приурочены к глубинным разломам.

Графиты. В Тунгусском бассейне графиты образовались из каменных углей под воздействием пластовых интрузий траппов. На Алтае образование графита объясняется воздействием гранитной магмы на углистые сланцы верхнего девона-нижнего карбона.

Асбест. Месторождения хризотил-асбеста выявлены в серпентинитах Урала и Восточных Саян.

Тальк. Месторождения талька установлены в серпентинитах восточного склона Урала.

Слюда. Месторождения слюды выявлены в пегматитах Среднего Урала.

Корунд. Залежи корунда (Al₂O₃) и наждака выявлены в пегматитах Кыштымского района Южного Урала.

Драгоценные камни. Урал является одним из главных поставщиков драгоценных и цветных камней: изумрудов, топаза, аметиста, турмалина и др. Алмазы добываются в Якутии.

Облицовочные и поделочные камни. Горные районы Карелии, Урала, Алтая, Саян, Восточной Сибири богаты всеми видами строительных, облицовочных и поделочных камней: гранитов, порфиров, мраморов. Особой ценностью являются уральский малахит, орская яшма, горные хрустали Приполярного и Полярного Урала.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы

источник

Классификация магматических горных пород.

Группа гранита – риолита: граниты, гранодиориты, гранит — порфиры, риолиты (липариты, кварцевые порфиры).

Группа диорита — андезита: диориты, диоритовые порфириты, андезиты.

Группа сиенита — трахита: сиениты, трахиты.

Группа габбро — базальта: габбро, лабрадорит диабазы, базальты.

Группа перидотита перидотиты, дуниты, пироксениты, кимберлиты.

Группа нефелинового сиенита: нефелиновые сиениты.

Пирокластические горные породы (туф, туффит, туфобрекчия).

Пегматиты. Особенности минерального состава и структуры пегматитов. Взгляды на их генезис А.Е.Ферсмана и А.Н. Заварицкого. Полезные ископаемые, связанные с пегматитами.

Темы лекционных занятий

Темы лабораторных занятий

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Классификации магматических горных пород по химическому и минеральному составу. Примеры пород разного состава.

2. Ультраосновные магматические горные породы, их минеральный состав, формы залегания, практическое применение, полезные ископаемые, связанные с ними.

3. Магматические горные породы основного состава, их минеральный состав, формы интрузивных и эффузивных тел, практическое применение, полезные ископаемые, связанные с ними.

4. Средние магматические горные породы, их минеральный состав, формы залегания интрузивных и эффузивных пород, практическое применение, полезные ископаемые, связанные с ними.

5. Кислые магматические горные породы, их минеральный состав, формы интрузивных и эффузивных тел, практическое применение, полезные ископаемые, связанные с ними.

6. Пегматиты, их минеральный состав, генезис, формы залегания, полезные ископаемые, связанные с ними. Примеры пегматитовых месторождений.

7. Главные типы вулканов. Примеры вулканов с различным характером извержения, причины этого различия. Географическое распространение вулканов.

8. Эффузивные горные породы, особенности их структур и текстур, формы залегания и отдельности. Зависимость форм залегания от химического состава лавы.

9. Полезные ископаемые, связанные с магматическими горными породами. Примеры месторождений.

3.1.4.3. Послемагматические процессы и минеральные образования. Легколетучие компоненты магмы. Представления о механизме отделения газовой фазы от магматического расплава. Пневматолиз и образование минералов из вулканических возгонов. Гидротермальные растворы. Пневматолитово-гидротермальные образования: грейзеновые тела, штокверки, жилы, линзы, залежи иной формы. Скарны и другие контактовые образования. Понятие о метасоматозе, работы Д.С. Коржинского.

Послемагматические процессы и образование месторождений руд меди, свинца и цинка, олова и вольфрама, молибдена, золота и других металлов. Важнейшие месторождения руд цветных, редких, благородных металлов и химического сырья. Примеры отдельных месторождений России и зарубежных стран.

Парагенезис минералов. Примеры парагенетических ассоциаций минералов.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Постмагматическое минералообразование (пневматолитовое и гидротермальное),

2. Полезные ископаемые образующиеся при постмагматическом минералообразовании, примеры месторождений.

3.1.4.4. Гипергенез и кора выветривания. Представление о выветривании. Работы Б.Б.Полынова. Зона гипергенеза. Устойчивость магматических минералов при выветривании. Особенности гипергенного минералообразования: стадийность, гипергенный метасоматоз, образование тонкодисперсных минералов.

Кора выветривания. Влияние биоклиматических условий. Роль рельефа и грунтовых вод; автоморфная (элювиальная) и гидроморфная кора выветривания; геохимическое сопряжение, древняя кора выветривания. Палеогеографическое значение гипергенных минералов и древней коры Полезные ископаемые коры выветривания: силикатные руды никеля, огнеупорные керамические и отбеливающие глины, элювиальные бокситы, железные руды (латериты и болотные руды). Переотложение продуктов выветривания. Факторы переотложения и генетические типы континентальных отложений. Работы А.П. Павлова.

Обваливание, осыпание и образование коллювия.

источник

Эволюция и дифференциация магм. Причины многообразия магматических пород и полезные ископаемые, связанные с ними

О свойствах и составе магмы судят по лаве и тем магматическим горным породам, которые образовались в результате остывания магмы. Эти породы по составу очень разнообразны. Крайними членами ряда магматической породы являются с одной стороны – кислые породы, с другой – основные и ультраосновные. Между этими крайними членами магматических пород существует большое количество переходных пород. Возникает вопрос, была ли родоначальная магма столь же разнообразной, как и кристаллизовавшиеся из нее породы. Некоторые ученые считают, что в глубине Земли существуют разнообразные магмы, отвечающие по своему составу горным породам.

Рис. . Пластовая контракционная отдельность в Столбовском штоке кварцевых сиенитов. Окрестности г. Красноярска (фото С.А. Ананьев)

Ряд ученых (Р.О. Дэли, Н.Л. Боуэн, А.Н. Заварицкий) признают существование одной родоначальной силикатной магмы – основной (базальтовой), по мнению других (Ф.Ю. Левинсон-Лессинг) – две магмы: кислая и основная, по мнению третьих (А.Холмс) существует три магмы: ультраосновная (перидотитовая), основная (базальтовая) и кислая (гранитная). Каждая группа приводит свои доказательства. Последний вариант подтверждается и данными геофизики. Причину же разнообразия магматических пород следует искать в развитии самой магмы, изменении ее состава. Развитие магмы проявляется в процессах дифференциации и ассимиляции.

Дифференциация магмы – это процесс распада однородной магмы на фракции разного состава, который в конечном итоге приводит к образованию разных пород.

Дифференциация может происходить как на глубине (в магматическом очаге) до внедрения магмы в верхние части земной коры, так и в магматической камере, где магма застывает, превращаясь в интрузивное тело.

Глубинная дифференциация является главным процессом, который приводит к возникновению разнообразных пород из родоначальной магмы. Выделяют два типа дифференциации:

1. Собственно магматическую, т.е. дифференциация вещества в жидком состоянии;

2. Кристаллизационную дифференциацию, т.е. дифференциацию, связанную с образованием кристаллов.

Магматическая дифференциация происходит раньше кристаллизационной. Магматическая дифференциация, т.е. расщепление магмы еще в расплаве, может происходить различными путями:

— расслоение магмы по удельному весу путем отделения тяжелых молекул от более легких;

— разделение в результате ликвации, т.е. расслоения на две несмешивающихся жидкости. Этот процесс подобен разделению нагретой смеси воды и жира при понижении температуры. Аналогичным образом при понижении температуры до 1500 о С происходит разделение первичной магмы на сульфидную и силикатную. В результате такого разделения среди основных силикатных пород появляются капли сульфидных минералов, которые концентрируясь, могут образовывать месторождения Ni и Cu. Примером ликвационных месторождений является медно-никелевое Норильское месторождение.

Кристаллизационная дифференциация появляется в тот момент, когда в процессе остывания, вещество переходит в состояние кристаллизации. Остывание идет за счет отдачи тепла вышерасположенным породам. С падением температуры возникают кристаллы. В первую очередь выпадают из расплава самые тугоплавкие минералы. Кристаллизация начинается у края магматического очага, где температура падает быстрее всего. Кристалл при определенной температуре может сосуществовать с жидкостью (точка ликвидуса). При дальнейшем уменьшении температуры наступает кристаллизация расплава (точка солидуса — переход среды от жидкого расплава к твердому). Между ликвидусом и солидусом поле (область) существования кристаллов и расплава. Образовавшиеся кристаллы погружаются в глубину. Более тяжелые железомагнезиальные соединения концентрируются в более глубоких частях магматической камеры, где основность пород возрастает. Оставшаяся часть магмы обогащается соединениями Ca, Al, щелочами, SiO₂ и летучими постепенно становится кислой. Все это является причиной того, что магматических горных пород гораздо больше, чем исходных магм. Примером месторождений, образовавшихся в результате кристаллизационной дифференциации являются месторождения платины и хромитов на Урале.

На изменение состава магмы влияют процессы ее взаимодействия с окружающими породами. Этот процесс носит название ассимиляции или контаминации. Вмещающие породы могут расплавляться и изменять состав магмы. Естественно, что при этом меняется ее химический состав. Так, например, при внедрении гранитной магмы с основные породы магма будет обогащаться Ca, Mg, Fe. Поэтому нужно различать первичные и вторичные магмы.

Большую роль играет взаимодействие магмы с флюидами – СО₂, Н₂, Н₂О, НFи др. Чем выше флюидное давление в магме, тем ниже ее температура кристаллизации. При этом обычно флюидопоток направлен из горячих областей к более охлажденным, т.е. снизу вверх.

Эволюцию магмы и причины разнообразия горных пород хорошо объясняет и принцип Боуэна. Боуэн разделил основные породообразующие минералы на две группы — светлоокрашенные (салические) и темноокрашенные (фемические) и расположил их в порядке последовательности выделения из магматического расплава: оливин – пироксены – амфиболы – биотит — мусковит; анортит – плагиоклазы – олигоклаз – альбит — кпш – кварц. Эта последовательность в двух группах и соответствие в ней определенных минералов одного ряда с определенными минералами другого ряда позволяет определить возможные парагенезисы минералов – совместное образование минералов. Например, совместное нахождение оливинов и пироксенов с анортитом. Таким образом, сначала идет образование ультраосновных и основных ассоциаций минералов. Затем основных, средних. На последних стадиях формируются остаточные расплавы, обогащение кремнекислотой и летучими — образуются кислые породы и пегматиты.

Процесс кристаллизации регулируется не только температурой, но и законом эвтики. Эвтика — это расплав из двух или нескольких компонентов, кристаллизующийся при самых низких температурах из всех возможных для различных смесей этих веществ при одновременном выделении всех компонентов. Например, смесь свинца (Т кристаллизации 326 о С) и серебра (Т -54 о С) кристаллизуется одновременно при соотношении 96% свинца и 4 % серебра при температуре 260 о С. Минерал диопсид (Т — 1391 о С), форстерит (Т -1860 о С). Эвтика — диопсид 88% и форстерит 12 %, температура плавления и, следовательно, кристаллизации 1387 о С градусов. Всякий расплав, не соответствующий эвтектическим соотношениям, начинает кристаллизоваться с того элемента, который находиться в расплаве в избытке по сравнению с эвтикой.

А.Е. Ферсман писал так. В магме – расплаве огромного количества веществ — идет своя внутренняя работа, и отдельные химические элементы соединяются в готовые минералы. Но вот температура падает или давление увеличивается или летучие (флюиды) удаляются и магма начинает делиться и застывать. Одни соединения переходят раньше в твердое состояние, плавают или падают на дно. К этим твердым частицам притягиваются все новые частицы, и твердое вещество отделяется от жидкой магмы. Магма переходит в смесь кристалликов — кристаллическую породу. Огромное количество летучих соединений и растворов пропитывает эту породу, выделяется могучими струями, пронизывает его покров, поднимается к земной поверхности, многие летучие осаждаются на глубине. По трещинам и жилам текут горячие растворы, постепенно охлаждаясь и выделяя минерал за минералом.

источник