Минеральный состав горных пород и его значение для систематики

Вид горной породы – элементарное звено в систематике – выделяется по наибольшему числу признаков: составу первично-магматических и существенных минералов, их количественным и структурным соотношениям.

Граничные значения суммы щелочей хорошо коррелируются с минеральным составом, т.е. с содержанием минералов-индикаторов (фоидов, щелочных ПШ, щелочных Амф и Рх), что рекомендуется использовать также независимо от химии для определения границ между петрохимическими рядами.

Так, породам нормального ряда свойственно отсутствие фоидов и щелочных темноцветов, а также высокититанистых Рх и Амф. Щелочные ПШ присутствуют только в кислых и средних породах нормального ряда. Средние и основные породы, в которых встречаются кислые плагиоклазы (например, в гавайтиах и муджиеритах) и (или) щелочные ПШ, а также титанавгит, должны относится к УЩ-ряду. К щелочному ряду относят породы, содержащие фоиды и(или) щелочные темноцветы: эгирин, эгирин-авгит, арфведсонит или рибекит, в у/о породах роль фоидов играют минералы группы мелилита.

Минеральный состав магм. ГП разнообразен: ПШ, кварц, Амф, Рх, слюды, оливин, нефелин, лейцит магнетит, апатит и другие минералы. К породообразующим минералам относятся: кварц, ПШ, лейцит, нефелин, Рх, Амф, слюды, оливин. Акцессорные минералы: циркон, апатит, рутил, монацит, ильменит, хромит, сфен, ортит и др.

По происхождению минералы магматических ГП делятся на первичные, образованные в результате кристаллизации самой магмы и вторичные, образовавшиеся в результате их дальнейшего преобразования, за счет процессов вторичного минералообразования: серицитизация, каолинизация. хлоритизация, серпентинизация.

Большое классификационное значение имеет состав темноцветов. Так, оливин – минерал, недосыщенный, кремнекислотой, встречается главным образом в у/о породах. В средних породах обычно присутствует роговая обманка, в кислых – биотит. Щелочные породы характеризуются содержанием щелочных темноцветов.

Не менее важную роль играют содержание и состав салических минералов, особенно ПШ. Так, состав плагиоклазов отвечает определенной по кислтности группе пород: у/о породы не содержат плагиоклазы в числе главных минералов, основные породы содержат основные(богатые Са) плагиоклазы, средние породы содержат средние(натриево-кальциевые) плагиоклазы, а для кислых пород характерны кислые(натриевые плагиоклазы). Кварц является типичным минералом кислых пород, хотя он может присутствовать в средних и основных породах. Присутствие оливина в породе служит признаком того, что порода недонасыщена кремнеземом. Это минерал выделяется только из магм, в которых содержание этого окисла недостаточно для образования пироксена. В противном случае оливин не образуется, так как при достаточном количестве в расплаве кремнезёма оливин превращается в энстатит.

Характеристики видов плутонических пород базируются на их модальном минеральном составе, выраженном в объемных %.

Для вулканических же пород модальный минеральный состав невозможно установить, в качестве первого классификационного признака может выступать только их хим. состав.

Классификация — это разработанная система распределения множества горных пород по таксономическим подразделениям на основании определенных химических, минералогических и структурных признаков. При этом одинаковые по вещественному составу и структурам породы должны попадать в один и тот же таксон (семейство, ряд, вид и т. д.). Классификация закрепляет результаты изучения пород и открывает возможности для единообразной диагностики горных пород.

Самой крупной таксономической единицей является тип горной породы, который выделяется по механизму ее образования.

Тип магматических пород разделяется по фациальным условиям образования на три класса: плутонический, вулканический и гипабиссальный. Признаком различия является глубина становления магматической породы.

Класс плутонических магматических пород – полнокристаллические породы, происхождение которых связано с глубинной кристаллизацией магматического расплава (граниты, габбро, перидотиты).

Класс вулканических магматических пород – порфировые или афировые породы с микрокристаллической, криптокристаллической или стекловатой основной массой, являющиеся продуктами кристаллизации магмы, вышедшей на земную поверхность (базальты, риолиты, андезиты).

К классу гипабиссальных относятся породы, формирование которых происходило на небольших глубинах. Эти породы занимают по условиям залегания и структурам промежуточное положение между плутоническими и вулканическими породами. Гипабиссальные породы обычно проявляются в виде малых интрузий: даек, силлов, штоков (долериты, гранит-порфиры).

Дальнейшее подразделение магматических пород основывается на их вещественном составе (химическом или минеральном), причем вначале для последовательного выделения групп, рядов, семейств используются химические критерии как наиболее универсальные, так как один и тот же химический состав может соответствовать разным минеральным ассоциациям.

Группы магматических пород

Магматические породы по содержанию кремнезема (в мас. %) подразделяются на четыре группы: ультраосновные — 30–45; основные — 45–53; средние — 53–64* и кислые — 64–78. В предлагаемой классификации не рассматриваются особые по генезису магматические несиликатные и низкосиликатные породы.

Минералогическим признаком, отличающим УО породы от основных, в первую очередь является содержание полевых шпатов. В УО породах их содержание, как правило, не превышает 10 об. %.

Главное различие пород среднего и основного состава – это содержание анортитового минала в плагиоклазе. Но эта закономерность достаточно хорошо наблюдается только в породах нормального ряда. Для пород умеренно-щелочного и щелочного рядов такой признак не всегда дает удовлетворительные результаты, тогда приходится использовать комплекс признаков, таких как содержание темноцветных минералов, кварца и др., а также данные о химическом составе породы.

Наиболее легко по минералогическим признакам различаются породы среднего и кислого состава, в этом случае граница в 64 мас. % SiO2соответствует 15 об. % кварца в породе.

Петрохимические ряды

Группы магматических пород разделяются по содержанию щелочей (Na₂O и K₂O) на петрохимические ряды — нормальные, умеренно-щелочные (субщелочные), щелочные. Критерием для такого разделения служит содержание в горных породах суммы щелочей (Nа₂О + К₂О), пределы колебаний которой принимаются разными для различных групп пород, т.е. варьируют в зависимости от содержания SiO₂.Породам нормального ряда свойственно отсутствие фоидов (фельдшпатоидов) и щелочных темноцветных минералов, а также пироксенов и амфиболов с высоким содержанием титана. Щелочные полевые шпаты присутствуют только в кислых и средних породах нормального ряда. Средние и основные породы, в которых появляются кислые плагиоклазы (например, в гавайитах, муджиеритах) и (или) щелочные полевые шпаты а также титанавгит, должны относиться к умеренно-щелочному ряду. К щелочному ряду следует относить магматические породы, содержащие фоиды и (или) щелочные темноцветные минералы — эгирин, эгирин-авгит, арфведсонит или рибекит; в УО породах роль фоидов могут играть минералы группы мелилита.

Семейства и виды

Распределение магматических пород по группам (по кремнекислотности—основности) и по петрохимическим рядам (по общей щелочности) позволяет выделить следующий таксон систематики — семейства горных пород, т. е. сообщества магматических пород близкого минерального состава, характеризующиеся определенными отношениями кремнезема и щелочей. Для графического изображения этих соотношений используется бинарная TAS-диаграмма (total—alkali—silica)

Дальнейшее деление семейств горных пород на виды и разновидности осуществляется введением новых классификационных критериев — количественно-минералогических, структурных, дополнительных петрохимических или геохимических. Вид горной породы — элементарное звено в систематике — выделяется по наибольшему числу признаков: составу первично-магматических типоморфных (главных) и существенных минералов, их количественным и структурным соотношениям в сочетании с некоторыми дополнительными петрохимическими параметрами. Характеристики видов плутонических магматических пород должны базироваться на их модальном минеральном составе, выраженном в объемных процентах.

Магматические ГП наряду с разделением их на группы по кремнекислотности–основности могут быть подразделены еще по степени мафичности — по величине цветового индекса М (отношение темноцветных минералов к салическим) на ультрамафические (М > 70), мафические (70> М > 30), мафисалические (30 > М > 20), салические (М < 20).

Дата добавления: 2015-11-14