3.1. Магматические горные породы

Основными классификационными признаками магматической породы являются химический и минеральный состав, а также условия ее залегания. По химическому составу главным признаком разделения магматических пород является кремнезём, щелочи и глинозём.

По содержанию кремнезёма все породы делятся на 4 группы - кислые, средние, основные и ультра- основные. По содержанию щелочей породы делятся на нормальные, субщелочные (повышенной щёлочности) и щелочные. Магматические породы с высоким содержанием глинозёма называются высокоглинозёмистыми. По содержанию кремнезема в магматических (изверженных) породах их можно сгруппировать в простейшую таблицу.
Помимо вхождения Si02 в основные породообразующие минералы (полевые шпаты, слюды, амфиболы и т. д.) этот оксид может образовывать самостоятельный минерал - кварц. Если содержание кварца в породе до 5 %, порода называется «кварцсодержащей», до 10 % — прибавляется определяемое слово «кварцевый...», а свыше 10 % - породу следует относить к группе кислых пород (гранодиориты и граниты). Для пород щелочного ряда характерно высокое содержание калиевого (щелочного) полевого шпата. Типично щелочные породы, где сумма Na20+K20 gt; 7 %, характеризуются присутствием в них нефелина. В таких породах кварц никогда не встречается, потому что такой магматический расплав недосыщен кремнезёмом и последний идёт во время кристаллизации только на построение таких силикатов, как щелочные пироксены и амфиболы, полевые шпаты и нефелин. Надёжным показателем кислотности- основности является состав плагиоклазов (кислые плагиоклазы - альбит, олигоклаз - характеризуют кислые породы, средний плагиоклаз - андезин - средние породы, а основные плагиоклазы - лабрадор - битовнит и анортит - основные и ультраоснов- ные породы).

По условиям залегания все магматические породы делятся на интрузивные и эффузивные. Интрузивные породы, застывающие на больших глубинах (обычно более 5 км), называют абиссальными, а малоглубинные (несколько сот метров или первые км) - гипабиссалъными. Глубинные интрузивные породы характеризуются крупными (от нескольких мм до см и более) кристаллами породообразующих минералов, тогда как малоглубинные - обычно мелкокристаллические (мелкозернистые), а излившиеся - часто скрытокристаллические (базальты) и даже стекловатые (вулканическое кислое стекло - обсидиан).
При изучении магматической горной породы, в первую очередь, определяются ее процентный минеральный состав, форма (идиоморфные минералы - с хорошей огранкой, ксено- морфные - не имеющие формы) и размер кристаллов. Затем раздельно определяются количество темноцветных и бесцветных минералов и их соотношение, т. е. устанавливается их лей- кократовость, меланократовость. Необходимо определить также текстурно-структурную особенность. По структуре визуально породы делятся на скрытокристаыические, мелкокристаллические или мелкозернистые (размер кристаллов lt; 0,5 мм), среднезернистые (от 1 мм и более,), неравномернозернистые.
При описании магматической породы в первую очередь устанавливается характер залегания. Скрытокристаллическое строение породы указывает на эффузивные условия ее залегания. При этом раздельно описываются как порфировые вкрапленники, так и основная масса. Описываются также характерные признаки породы: шлиры, мелкие прожилки, наложенные процессы. Последние иногда связаны с повсеместным слабым изменением (посветлением или помутнением некоторых кристаллов). Породы, имеющие свежий облик, обычно называют кайнотипными, а подверженные различным изменениям - па- леотитыми.

Простейшая классификация магматических пород
Таблица 4

\ Мин Nv по Условия за		еральный состав (главные родообразующие минералы)	Кислые (SiO* gt;65 %)		Средние (Si02 - 65-52 %)		Основные (Si02 - 52- 44 %)	Щелочные (Si02 - 52-65 %)	Ультра- основные (SiOjlt;44 %)	Ультраосновные щелочные (Si02lt;44 %)
			Полевые шпаты и плагиоклазы			Плагиоклазы		атрий-кальциевые и калиевые поле- ые шпаты, фельд- шпатоиды	Без полевых шпатов
			С кварцем			Без кварца		атрий-кальциевые и калиевые поле- ые шпаты, фельд- шпатоиды	Без полевых шпатов
		!легания N.	Биотит, роговая обманка, пироксены		Роговая обманка, биотит, пироксены		Пироксены роговая обманка, оливин	Нефелин, щелочной пироксен, щелочная роговая обманка	Пироксены, оливин	Щелочные пироксены, щелочные амфиболы, нефелин
Интрузивные	Глубинные	Полнокристаллические, равномернозернистые	Гранит	Гранодио- рит	Сиенит	Диорит	Габбро	Нефелиновый сиенит	Лироксе- нит, перидотит, дунит	Уртит, ийолит, лампроит
Интрузивные	2 X I X * I о §	Неравномерно- кристаллические, порфировидные крупно-, средне- и мелкозернистые	Гра- нит- пор- фир Микро гранит	Гранодио- рит-порфир Микро пра- но-диорит	Сиенит- порфир Микро сиенит	Дио- рит- порфи- рит Микро диорит	Долерит, габбро- порфирит	Нефелиновый сиенит-порфир Нефелиновый микросиенит	Пикрит	Кимберлит
Эффузивные	Скрытокристаллические, порфировые, со стекловатой основной массой		Риолит	Дацит	Трахит	Андезит	Базальт, базаль товый коматиит	Фонолит	Перидоти- товый коматиит, пикрит	Меймечит
Жильные	Мелкозернистые		Аплит (грэнит-аплит)		Сие- нит- аплит	Диорит- аплит	Габбро- пегматит	Нефелиновый сие нит-а плит
Жильные	Гигантозернистые		Пегматиты

Кислые породы. Наиболее типичная интрузивная порода кислого состава представлена гранитом, а эффузивный аналог гранита называется дацитом и риолитом.
Граниты нормального ряда обычно сложены кварцем (около 30 %) и полевым шпатом (около 60 %). Из темноцветных минералов чаще всего встречаются биотит (около 5 %), иногда амфибол или пироксен. Почти всегда присутствует небольшое количество акцессорных минералов (циркон, ортит).
Наиболее распространенной разновидностью гранитов являются биотитовые граниты. Эти породы состоят из 60-65 % полевых шпатов, 30-35 % кварца и около 5 % биотита.
Другой наиболее распространенной разновидностью являются граниты - рапакиви, в которых калиево-натриевые полевые шпаты представлены крупными розовыми или мясокрасными овоидами (фенокристаллами), окруженными белыми или мелкими, слегка зеленоватыми, зернами олигокпаза и альбита. Из других разновидностей встречаются плагиограниты, аля- скиты, гиперстен-биотитовые граниты и другие. С гранитами тесно связаны гранодиориты (с меньшим количеством кварца). Все эти разновидности кислых интрузивных представителей нередко объединяются общим названием гранитоиды.
Дациты и риолиты - эффузивные представители гранитов - обычно сложены стеклом, часто с порфировыми вкрапленниками полевых шпатов и кварца. К стекловатым породам кислого состава относятся обсидиан и пемза. Последняя характеризуется интенсивной пористостью.
В основной массе кислых эффузивов кайнотипного облика нередко отмечается стекло, а вкрапленники сложены водянопризрачным калиевым шпатом, в палеотипных аналогах таких пород стекло полностью раскристаллизовано.

Обычно визуальное определение таких пород весьма затруднительно. В этом случае необходимы детальные микроскопические исследования.
Из жильных пород гранитного ряда следует отметить пегматиты и аплиты. Пегматиты состоят обычно из крупных кристаллов кварца и полевого шпата. Нередко в них встречаются также крупные, до одного и более метров в поперечнике, кристаллы мусковита и биотита. В редкоземельных пегматитах
встречаются гигантские кристаллы сподумена (редкоземельного пироксена). Иногда в поле развития гранитов встречаются жилы сахаровидного кварца. Эффузивы (дациты и риолиты) кислых пород встречаются гораздо реже, чем интрузивные образования. Последние нередко образуют огромные по площади (более 1000 и даже десятки тысяч км) батолиты. Одним из известных таких батолитов является Баргузинский батолит в Забайкалье.
Средние породы нормального ряда, как указывалось выше, по условиям залегания делятся на диориты (интрузивные) и андезиты (эффузивные).
Диориты состоят из полевого шпата (среднего плагиоклаза - андезина) и амфибола (роговой обманки), иногда пироксена и (или) биотита. Количество темноцветных минералов в этих породах колеблется в пределах 20-30 %, размер кристаллов (обычно идиоморфных) достигает 2-3 мм в поперечнике, редко больше. При наличии кварца (до 5 %) породы называют кварцсодержащие диориты. Последние при более высоком содержании кварца переходят в кварцевые диориты и в гранодиориты. Диориты - относительно редкие породы: либо образуют небольшие штоки, либо являются краевой фацией кислых или основных интрузивов.
Андезиты имеют скрытокристаллическую основную массу с порфировыми, чаще всего идиоморфными кристаллами полевого шпата (среднего плагиоклаза) или темноцветным амфиболом (роговая обманка). Это - серые породы зеленоватого оттенка.
К средним породам повышенной щелочности (субщелочным) относятся сиениты и трахиты. Первые от диоритов отличаются тем, что в них полевой шпат вместо среднего плагиоклаза представлен калиевым полевым шпатом, чаще всего микроклином, и в отличие от гранитов, так же, как и диориты, не содержат кварца.
Средними эффузивными породами повышенной щелочности являются трахиты, имеющие, так же, как и андезиты, лей- кократовый облик с порфировыми выделениями, представленными чаще всего калиевым полевым шпатом (санидином).
Существенные щелочные породы среднего состава (Na20 + + К2О gt; 7 %) представлены интрузивными породами - нефелиновыми сиенитами и эффузивными аналогами - фонолитами. Внешне они мало чем отличаются от сиенитов и трахитов, но в интрузивных породах встречается нефелин и никогда не бывает кварца. Темноцветные минералы представлены щелочными пи- роксенами и амфиболами.
Основные породы, особенно эффузивные аналоги (базальты), имеют более широкое распространение в земной коре, чем эффузивы кислого состава. Многие ныне существующие вулканы и в настоящее время изливают базальтовую лаву (Камчатка).
К основным интрузивным породам относятся габбро, нориты, лабрадориты (анортозиты). Почти все эти породы имеют крупнокристаллическое строение и темную окраску. Главными породообразующими минералами в них являются темноцветные минералы - моноклинный и (или) ромбический пироксен, иногда оливин и полевой шпат - плагиоклаз (лабрадор). Количество темноцветных минералов колеблется в широких пределах. В отдельных разновидностях темноцветные минералы отсутствуют, и порода нацело состоит из плагиоклаза (лабрадорит или анортозит). Характерным признаком таких пород является иризация плагиоклазов, заключающаяся в свечении минерала при его повороте (особенно при солнечном свете) чистым синим цветом.
Эффузивными представителями основных пород являются базальты. Это породы темного или темно-серого цвета, скрытокристаллического сложения, нередко с порфировыми выделениями идиоморфных кристаллов пироксена или оливина. Порода более раскристаллизована, чем, к примеру, дациты или риолиты. Иногда в базальтах встречаются мелкие и даже крупные (до 2 мм в поперечнике) обособленные оливины. В других случаях оливин образует равномерные мелкие округлые включения среди слабо раскристаллизованной массы.
Жильные и дайковые аналоги основных пород представлены долеритами и диабазами. Долериты - кайнотипные аналоги основных пород, а диабазы - палеотипные. Типичным примером широкого распространения базальтов в Восточной Сибири

является Тункинская долина, верховье бассейна р. Витим, хр- Удокан и др. Широко развиты основные эффузивные и лайковые породы на Сибирской платформе в виде сложного комплекса пород под названием трапповая формация.
Ультраосновные породы имеют наименьшее распространение среди других магматических пород (меньше 1 % всех изверженных пород), но они несут главную информацию о составе мантии. Эти породы обычно не содержат полевых шпатов и состоят почти нацело из пироксенов и оливина, а акцессорные минералы в них представлены хромитом и магнетитом. Обычно это темные, темно-зеленые зернистые породы. Главными разновидностями из них являются дуниты и перидотиты, сложенные буровато-зеленым оливином, моноклинным и ромбическим пироксеном, и в небольших количествах (обычно менее 1 %) в них встречается хромит. Дунит - мономинеральная олИ- виновая порода, в строении которой принимают участие олИ- вин, моноклинный и ромбический пироксен. Из других разновидностей следует отметить оливиниты, состоящие из оливина (90 %), но вместо хлорита в них находится магнетит. Иногда встречаются разновидности, также сплошь состоящие из пироксенов, - пироксениты (такие породы называют основными ультрамафитами, т. к. по содержанию SiCgt;2 они могут относиться к породам основного ряда).
К уяътраосновным породам также относятся кимберлитыgt; в состав которых входят оливин, пироксен, хромдиопсид, серпентин, кальцит, пироп. Такие породы образуются в трубках взрыва (кимберлитовые трубки) и часто содержат обломки вмещающих пород. Замечательной особенностью кимберлитов является наличие в них алмазов.
Излившимися аналогами ультраосновных пород являются пикриты и коматииты, которые встречаются крайне редко.
Ультраосновные щелочные породы обычно представлены также дунитами, оливинитами и перидотитами, но они всегда встречаются вместе со щелочными породами, такими как ийо- литы, уртиты и карбонатиты. Эффузивными аналогами ультраосновных щелочных пород являются меймечиты.

Пирокластические породы образуются в результате выброса в атмосферу огромного количества раскаленных обломков вулканического происхождения в виде песка и пепла, которые, падая на землю, смешиваются с осадочными породами речного и морского происхождения. Наиболее распространенными рыхлыми породами этой группы являются вулканический пепел. вулканический песок, мелкие камни (папилли), вулканические бомбы размером от десятков сантиметров до нескольких метров в поперечнике. Не успевшие остыть крупные вулканические обломки при возвращении на землю спекаются с рыхлым материалом земли, образуя так называемые игнимбриты.
Форма залегания магматических пород зависит от способа внедрения - эффузивного (излияния лав на поверхность земли) или интрузивного (застывания магмы в земной коре).
Эффузивные породы образуются на земной поверхности и, как правило, сразу же подвергаются интенсивному разрушению. Наиболее характерными формами кислых эффузивов являются иглы, а базальты встречаются в виде потоков и покровов. Остатки вулканических аппаратов принято называть жер- ловинами или некками.
Интрузивные породы характеризуются рвущими или секущими контактами с вмещающими их толщами и образуют батолиты, штоки, диапиры, дайки, а также согласно залегающие с вмещающими образованиями тела (пластовые залежи и силлы, лакколиты и лополиты). Наиболее широкое распространение среди кислых интрузивных пород имеют батолиты, которые распространяются на больших площадях (в 1000 и более км2). Для интрузивных пород характерно при их внедрении контактовое изменение вмещающих пород. Небольшие интрузивные тела образуют штоки, свойственные для относительно небольших интрузивов габброидов. Силлы и дайки обычно образуют гипабиссальные (приповерхностные) тела (породы трапповой формации на Сибирской платформе).

<< | >>

↑

Источник: Грудинин М. И.. Общая геология : учеб.-метод. пособие. 2007

Еще по теме 3.1. Магматические горные породы:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -