Минеральный состав магматических горных пород в значительной степени определяется кларками элементов. Более всего в земной коре кислорода, кремния и алюминия (47, 29,5 и 8%). Поэтому естественно, что минералы, называемые силикатами и алюмосиликатами составляют в ней более 85,9%. Кислород при этом связывает другие элементы, находясь между ними. То есть, остальные элементы, как правило, соединяются в минералах не непосредственно с кремнием, а через кислород: кремний – кислород – металл. Атом кремния находится в тетраэдре (четырехграннике) и окружен четырьмя атомами кислорода. Образуется кремний-кислородный тетраэдр [SiO4]4-.
Третий по распространению элемент - трехвалентный алюминий - тоже образует тетраэдр [Al O4] 5-. Но алюминий соединяется через валентность лишь с тремя кислородами своего тетраэдра, поэтому валентность кислородного тетраэдра - 5. Алюмо- и кремнекислородные тетраэдры являются главными кирпичиками, из которых строится многообразие и, главное, основная масса минералов литосферы. Тетраэдры порой соединяются друг с другом через свободные «усы валентности». К этим же «усам валентности» присоединяются «навешиваются» и другие элементы - катионы. (табл. 8 и 9). Если катионов недостаточно, тетраэдры через кислород соединяются с между собой. Кремний четырехвалентен. К каждой валентной связи его присоединяется кислород, а через вторую валентность кислород связывается с другими элементами. Такой атом кислорода принадлежит сразу двум тетраэдрам, образуя сложные образования, напоминающие структуры органических соединений с четырехвалентным углеродом в основе. По степени насыщения катионами и характеру связи между тетраэдрами силикаты образуют ряд.
Островные силикаты, где тетраэдры между собой не связаны – группа оливина.
Кольцевые силикаты, где шесть тетраэдров образуют разобщенные шестиугольные кольца - берилл. Цепочечные силикаты, где каждый тетраэдр связан с двумя другими тетраэдрами, это группа пироксенов.
Поясные силикаты, где тетраэдры образуют шестиугольные кольца, которые объединяются в бесконечные ленты. Это - ленточные силикаты - роговые обманки, амфиболы.
Листовые силикаты, где тетраэдры образуют двумерную структуру, пластину, что определяет их способность расщепляться на тонкие пластинки. Каркасные силикаты, где все кремнекислородные тетраэдры соединены друг с другом и свободных валентностей нет, это - кварц SiO2. Если же половина или четверть кремнекислородных тетраэдров замещена алюмокислородными тетраэдрами, то образуются алюмосиликаты. Возникают дополнительные валентности, к которым присоединяются K, Na и Ca. Это – полевые шпаты: калиевые (ортоклаз и микроклин) и плагиоклазы (натрово-кальциевые). Они образуют 60 % земной коры, то есть почти две трети ее.
Выше говорилось об относительном единстве кларков в породах магматических и в породах осадочных. Напротив, их минеральный состав имеет кардинальные отличия. С точки зрения минерального состава общее у них, пожалуй, лишь то, что и те и другие сложены в основном твердым кристаллическим веществом – просторечии и те и другие – камни. А далее идут различия (табл.10). И в тех и в других породах есть кварц - наиболее устойчивый в стратисфере породообразующий минерал, в осадочных породах есть также и полевые шпаты, и мусковит, но все остальные минералы магматических пород на поверхности Земли неустойчивы и разрушаются.
Таблица 8.
Главнейшие микроскопически окрашенные породообразующие минералы магматических горных пород.
Окрашенные (окраска видна хорошо), двупреломление высокое
| Слабо окрашенные почти бесцветные, двупреломление высокое | |||||||
Плеохроирующие в зеленых, желтовато-зеленых, буровато-зеленых цветах | Плеохроирующие в желто - коричневых, буровато - коричневых, зеленовато - коричневых, красновато - коричневых цветах | Плеохроирующие в серо - синевато - зеленых цветах | Плеохрои-рующие от св. елтовато - розового до бледно - голубого | Плеохроирующие в бледно - зеленых тонах | ||||
Спай-ность в одном направлении | Спайность в двух направлениях | Спайность совершен-ная в одном направ-лении | Спайность в двух направлениях под углом 560 (1240) | Спайность в двух направлениях под углом 560 (1240) | Спайность в двух направлениях под углом 870 (930) | |||
под углом 56 (1240). | под углом 87 (930) | |||||||
Биотит Пога-сание прямое | Роговая обманка обыкно-венная Погаса-ние косое 15-200 | Плеохроизм в ярко-зеленых тонах. Эгирин. Проверка Погаса-ние косое 5-80 | Плеохро-изм в желтовато-зеленых тонах. Эгирин - авгит. Проверка Погасание косое ≈250 | Биотит. Погасание прямое | Базальтическая роговая обманка. По краям заметны выделения непрозрачного рудного минерала. Погасание косое (1-150) | Щелочные роговые обманки Аномальные серо-фиолетовые интерферен-ционные окраски. Погасание косое (1-200) | Гиперстен Проверка: Погасание прямое. | Диопсид Погасание косое 37-440, |
Таблица 9.
Главнейшие микроскопически бесцветные породообразующие минералы магматических горных пород
Интерференционная окраска не выше белой,бледно-желтой I порядка, двупреломление низкое | Интерференционная окраска красная I порядка и выше двупреломление высокое | ||||||||||||
Шагрени и рельефа нет | Шагрень и рельеф сильные преломление высокое | Шагрень и рель-еф сла-бые прелом-ление низкое | Шагрень и рельеф сильные, преломление высокое | ||||||||||
Погасание | |||||||||||||
равномерное облачное мозаичное | простое двойни-ковое | сложно-двойниковое | |||||||||||
Кварц Продук-тов измене-ния не бывает | Нефелин Продук-ты измене-ния – серицитВстре-чается с эгири-ном и щелоч-ной ро-говой обман-кой | Орто-клаз
|
Микро-клин |
Плагио-клаз кислый
Продук-ты изме-нения - каолинит реже - серицит (двойни-ки тон-кие) | Плаги- оклаз сред-ний
Про-дукты изме-нения сери-цит, реже - каоли-нит (зо-наль-ное строе-ние) |
Плагио-клаз основ-ной
Продук-ты изме-нения – серицит кальцит (двойни-ки широкие | Ромбические пироксены | Муско-вит. Про-верка: погасание прямое |
Спайность совершенная в двух направлениях под углом 87 (930) Моноклинные пироксены |
Оливин В разрезах с заметной спай-ностью угасание прямое Часто наблюдается петельчатая структура
| |||
Энста-тит | Бронзит | ||||||||||||
Спайность в двух направлениях под углом 87 (930) Погасание прямое | Авгит | Диоп-сид | |||||||||||
Проверка Погасание - косое | |||||||||||||
Линия Бекке идет на канадский бальзам | |||||||||||||
Самый распространенный в кислых породах полевой шпат (до 65%) становится источником глин - самых распространенных в стратисфере глинистых минералов (40-45%). Отсутствуют в магматических породах карбонаты - биогенные минералы - по сути дела умершие и окаменевшие живые существа.
Таблица 10
Средний минеральный состав в % магматических (Заварицкий, 1956) и осадочных (Кузнецов,1998) пород
Минералы | Магматические породы | Осадочные породы | |
Кварц | 10-12 | 20-22 | |
Плагиоклазы | 47 | 65 | 8-10 |
Ортоклаз | 16-18 | - | |
Амфиболы, пироксены, биотит | 19-20 | - | |
Магнетит, апатит | 5 | - | |
Глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, и др.) | - | 40-45 | |
Кальцит, доломит | - | 20-25 | |
Гипс, ангидрит, галит | - | 1-2 | |
Лимонит | - | 2-3 | |
Опал | - | 2-3 |
Дата: 2019-02-02, просмотров: 414.