Мінералообразованіе - знаєш як

ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ про генезис МІНЕРАЛІВ

Мінерали і гірські породи мають різне походження, або генезис (грец. «Генезис» - походження). Одні утворюються при охолодженні розплавлених мас на глибині, інші - при злитті лави на поверхню землі при вулканічних виверженнях. Мінерали відкладаються з газів і парів, з гарячих розчинів, що піднімаються із земних надр. Вони утворюються на дні морів і океанів, в соляних озерах і болотах, в кратері вулканів і на поверхні землі.
Мінерали і гірські породи не є чимось незмінним, після свого виникнення вони безперервно змінюються, перетворюються в інші мінерали і гірські породи.

Всі геологічні процеси, що призводять до утворення мінералів і гірських порід, по джерелу енергії, за рахунок якої вони відбулися, діляться на дві великі генетичні групи: ендогенні та екзогенні.

ендогенні процеси

Це процеси, що протікають за рахунок внутрішньої теплової енергії земної кулі. Мінерали, що утворюються в результаті цих процесів, є продуктами магматичної діяльності. Мінерали виникають або безпосередньо при раскрісталлізаціі магми, або з газів і розчинів, що виділяються з магми і піднімаються по порах і тріщинах гірських порід при своєму русі через товщу земної кори до поверхні землі. Процеси утворення мінералів протікають на різних глибинах у великому інтервалі температур.

екзогенні процеси

Це процеси зовнішні, пов'язані з променистою енергією Сонця, що відбуваються на поверхні землі або поблизу від неї. Процеси протікають зазвичай при невисоких температурах і нормальних тисках, близьких до атмосферного. Мінералообразованіе протікає в умовах взаємодії атмосфери, біосфери, гідросфери і земної кори. Основним джерелом речовини при екзогенному минералообразования служить літосфера - оголюються на поверхні землі мінерали і гірські породи. Виникають нові мінерали і гірські породи, стійкі в поверхневих умовах.

Мінералообразованіе при магматичному процесі

Магма (грец. «Густа мазь») являє собою силікатна вогненно-рідкий розплав складного складу.
Ендогенне мінералообразованіе протікає в три основних етапи: магматичних (власне магматичних), пегматитовими і постмагматіческого (послемагма-тичний).
В процесі власне магматичного етапу утворюються величезні маси вивержених, або магматичних, гірських порід. Назва «вивержені» дано внаслідок того, що дана група гірських порід виникає при виверженні магми, що піднімається з глибини земної кулі. При виверженні магма впроваджується в товщу земної кори і може поступово застигнути і раскрісталлізованних-ся там, не досягнувши земної поверхні. В цьому випадку утворюються глибинні, або інтрузивні, магматичні гірські породи. Наприклад, граніт, габро та ін. Якщо; магма по тектонічних тріщинах або через жерло вулкана піднімається до поверхні землі і розтікається у вигляді лави, яка швидко остигає, то виникають особливі породи, звані излившимися або ефузивними магматическими гірськими породами. Прикладами, можуть служити базальт, обсидіан і ін.

Деякі вчені, як, наприклад, В. Н. Човнярів, припускають, що є кілька магми, що відповідають за складом різних груп гірських порід. Інші (Ф. Ю. Левінсон-Лессінг) вважають, що існує дві магми - кисла і основна. Більшість дослідників (Р. О. Делі, Н. Л. Боуен, А. Н. Заварицкий і ін.) Вважають, що є одна родоначального магма основного базальтового складу. Магма при застиганні піддається поділу за складом, або диференціації. Процес диференціації магми дуже тривалий, що проходить мільйони і сотні мільйонів років. Прийнято виділяти два типи диференціації: магматичну і кристаллизационную.

магматична диференціація

Протікає в рідкому стані і передує кристаллизационной диференціації. Процес магматичної диференціації поділяють на ликвацию і асиміляцію. Ізоляція - це процес розшарування розплаву на дві або кілька змішуються рідин. Його можна порівняти з доменної плавкою, коли при охолодженні металевого розплаву відбувається відділення шлаку (він спливає наверх) від Штейна, що накопичується в нижній частині домни. Про можливість диференціації магми за рахунок ліквації висловлювалися такі видатні вчені, як Левінсон-Лессінг, Делі і ін. Експериментальні роботи Дж. Грейга показали, що ізоляція відбувається в розплавах, насичених кремнеземом. Д. П. Григор 'єв експериментальним шляхом довів можливість ликвации в розплавах, близьких за складом до основних гірських порід, в присутності летких компонентів. За рахунок ліквації утворюється група магматичних родовищ, зокрема, мідно-нікелеві родовища в основних і ультраосновних гірських породах. В процесі магматичної диференціації відбувається також розплавлення і розчинення сторонніх включень і гірських порід стінок магматичної камери. Цей процес називається асиміляцією. У процесі асиміляції може змінюватися склад магми. Деякі вчені вважають, що при асиміляції магмою багатих кремнеземом порід можуть утворюватися граніти по периферії масивів основних гірських порід. Нерідко в складі масивів різних магматичних гірських порід спостерігаються уламки чужих гірських порід, які називаються ксенолітами.

Деякі вчені при магматичної диференціації допускають розшарування магми за питомою вагою, називаючи таку диференціацію гравітаційної. Великий радянський дослідник Е. А. Кузнєцов вважає гравітаційну диференціацію «важко здійсненним процесом».

Кристаллизационная диференціація

Вважається найбільш вірогідним чинником, що обумовлює всі розмаїтість зустрічаються гірських порід. Теорія кристаллизационной диференціації детально розроблена Н. Боуен. Цікаво, що на можливість утворення різних груп гірських порід шляхом кристалізації диференціації вказував ще Ч. Дарвін. При охолодженні магматичного вогнища в магмі виникають центри кристалізації різних мінералів, що виникають в певній послідовності, що відповідає температурі освіти тих чи інших мінералів. Встановлено, що з силікатного розплаву першим виділяється олівін. потім випадають кристали піроксену і основного плагіоклазу. Кристали олівіну, що мають більшу питому вагу в порівнянні з розплавом, опускаються на дно магматичного вогнища. Що залишається на місці розплав робиться більш кислим, і при значному виділенні олівіну з базальтового складу первісної магми можуть виникнути і кислі породи гранітного складу. Дослідження умов утворення мінералів з розплаву дозволило Боуен встановити послідовність виділення темноколірних і світлих мінералів, яка отримала назву ряду Боуена.

Кристалізаційний ряд Брауна

(Послідовність виділення мінералів з магми)

У виділеному ряду є дві гілки: мінерали магнезіальних-залізисті, темнокольорові, звані також феміческімі, складають одну (ліву на схемі) гілка і мінерали світлі, вапняно-лужні, звані також салічними (кремній і алюміній грають в них провідну роль), складають іншу гілка (праву на схемі).

Експерименти, проведені Боуеном, показали, що температура кристалізації олівіну (форстериту) дорівнює 1890 °. Таким чином, олівін стійкий при високих температурах. Він стійкий і при низьких температурах, якщо немає хімічно активних реагентів. Наприклад, якщо розплав містить кремнезем, то при температурі 1570 ° С олівін з ним реагує і переходить в ромбічний піроксен. Відомі й подальші процеси перетворення ромбических пироксенов в моноклінні піроксени. останніх - в рогові обманки. Ця галузь завершується утворенням буттям, до якого входять леткі компоненти і лугу.

Мал. 65. Форми залягання магматичних гірських порід:
1 - вулканічний вогнище; 2 - жерло вулкана; 3 - конус (купол) вулкана; 4 - лавові потоки; 5 - покриви; 6 - батоліт; 7 - дайки; 8 - лакколіт; 9 - силли (пластові жили); 10 шток; 11 - лополіт; 12-факоліти

Так, можливо спільне знаходження оливинов і піроксенів з анортитом і натрової-вапняними плагіоклазами, рогова обманка асоціює з вапняно-натрової плагіоклазами, біотит - з кислими плагіоклазами, калієвих-польових шпатом і кварцом.
Магма в процесі свого застигання утворює магматичні гірські породи - інтрузивні і еффузівние-дуже різноманітних форм (рис. 65). Ці форми в значній мірі визначаються місцем їх утворення: при злитті магми на поверхню землі у вигляді лави виникають потоки, покриви, куполи. При застиганні на глибині форма інтрузивних тіл буде залежати від тих каналів, за якими впроваджується магма, і глибини, на якій вона застигає. Інтрузіви, що виникають на великих глибинах від поверхні землі, називаються абісальними, а застиглі на менших глибинах - гіпабіссальних. Абісальні гірські породи залягають у вигляді батолітов і штоків. Гіпабіссальних інтрузивні породи представлені лакколітів, лополіти, факолітамі, силламі, дайками і ін.

Магматичні гірські породи характеризуються певними особливостями, найголовніші з яких - структура і текстура.
Структурою гірської породи називають особливості будови гірської породи, обумовлені розмірами, фор-мій і взаємовідносинами складових частин.
Текстурою гірської породи називають співвідношення окремих ділянок, що складають гірську породу і характеризують ступінь однорідності її складання. Текстура характеризує спосіб заповнення простору складовими компонентами. Текстура відображає особливості зовнішнього вигляду породи великого масштабу: пористість, шаруватість, сланцеватость і ін.

Представники абісальних і гіпабіссальних гірських порід відрізняються один від одного по структурним і текстурованим ознаками. Наприклад, для глибоководних гірських порід характерна так звана повнокристалічна структура, коли всі складові гірську породу компоненти - мінерали - мають добре виражене кристалічна будова, і масивна текстура, так як раськрісталлізация гірської породи відбувалася в умовах панування високого тиску, що сприяли щільному прилягання випадають з розплаву кристалів . Гіпабіссальних гірські породи мають пор-фіровідную структуру, для якої типові великі кристали, вкраплені в основну масу гірської породи, що складається з кристалів приблизно однакових розмірів. Іноді серед цих порід можна бачити і порфірова структуру, коли на тлі скритокрісталліческой або дрібнозернистої маси виділяються вкрапленники будь-яких мінералів.

Ефузивні гірські породи за ступенем зміни прийнято ділити на дві групи: кайнотипними - малозмінені, свіжі і палеотипні - сильно змінені
Магматичні гірські породи интрузивного і еффузівного походження зазвичай добре розрізняються за структурою і текстурою. Інтрузивні гірські породи здебільшого мають повнокристалічна структуру і масивну текстуру. Ефузивні гірські породи, як правило, характеризуються неполнокрісталліческой структурою, часто скловатою, і пористої або пухирчастої текстурою.
Магматичні гірські породи поділяються за змістом в них кремнезему на кислі (при вмісті кремнезему більше 65%), середні (65-55%), основні (55-45%), ультраосновні (<45%). Кроме того, выделяются щелочные горные породы — породы, богатые щелочами. Ниже приводится таблица, в которой дается одна из современных классификаций магматических горных пород (табл. 9).
При діагностиці магматичних гірських порід слід звертати увагу на їх забарвлення: породи кислого складу, як правило, світлого забарвлення, породи середнього - сірого кольору, гірські породи основного складу мають темне забарвлення, ультраосновних породи також темної, іноді чорного забарвлення.