вариант 21

1)Рассчитать содержание SiO₂ в горных породах и определить, к какому классу относится горная порода:

Порода 1	Порода 2	Порода 3
32,47 – 28 70% - 60	27,70 – 28 60% - 60	23,54 – 28 50% - 60
Кислая порода	Средняя порода	Основная порода

2) Рассчитать коэффициенты концентрации (КК):

элемент	порода 1	порода 2	порода 3
Si	1,260971	1,075728	0,914175
Ti	0,482759	0,810345	0,189655
Al	1,038615	1,213049	1,956059
Fe +++	0,268085	0,559574	0,131915
Fe ++	0,308511	0,37234	0,265957
Mn	0,25	1,75	0,625
Mg	0,340206	0,938144	0,479381
Ca	0,595745	1,282675	2,656535
Na	0,80303	1,068182	0,890152
K	1,475	0,720833	0,295833
P	0,833333	1	0,583333
H	0,068182	0,181818	0,147727
O	0,97496	0,955775	0,945275

3)Построить диаграммы содержания элементов в горных породах:

4)Построить диаграммы КК:

5) Сравнить распространенность элементов в различных магматических породах:

Из магматического очага магма движется к поверхности Земли. При этом ее внутреннее давление и температура понижаются, начинается процесс кристаллизации и переход из жидкого в твердое состояние. Образуются магматические горные породы. Это общая схема магматического процесса. В свою очередь в нем выделяют два типа (или две ветви).

I. Интрузивный магматизм – процесс внедрения магмы в вышележащие толщи и ее кристаллизация в земной коре не достигая поверхности на разных глубинах. Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, кристаллизация в замкнутом пространстве. Магматические породы состоят из полностью раскристаллизованных зернистых агрегатов породообразующих минералов. Такие магматические породы называются интрузивными.

II. Эффузивный магматизм или вулканизм – процесс проникновения магмы в земную кору и выход ее в жидком расплавленном состоянии на поверхность Земли. При этом, происходит резкое снижение t и P в расплаве и от него отделяются растворенные газы. И уже такой расплав называют лавой. При резком снижении t и Р происходит быстрое остывание лавы и переход ее в твердое состояние. При этом кристаллизоваться успевают немногие минералы и образуются породы неполнокристаллические – эффузивные.

Химический состав магматических пород принято записывать в оксидной форме. Если общее количество минерального вещества в горной породе принять за 100%, то 99% в них представлены силикатами, состав которых определяют 12 оксидов – SiO2; TiO2; Al2O3; Fe3O4; Fe2O3; MnO, CaO, MgO, Na2O; K2O; H2O; P2O5. Эти оксиды называют петрогенными, и их количество в составе магматических горных пород достигает 99,5%. Количественное соотношение между оксидами может изменяться, а это в свою очередь отражается на видовом составе породообразующих минералов, а значит на разнообразии разновидностей магматических пород. В тоже время было отмечено, что в каждой из разновидностей магматических пород количественное соотношение петрогенных оксидов является стабильным в определенных интервалах. Поэтому в основу их классификации положен химический состав, а ведущим признаком в ней является содержание SiO2. Все породы по содержанию кремнезема делятся на: ультраосновные, основные, средние и кислые. Содержание SiO2 возрастает от ультраосновных пород к кислым и определяет не только разный минералогический состав и химические свойства, но и физические свойств а – такие как плотность, температура кристаллизации, вязкость расплава. Последнее свойство определяет способность расплава к текучести, а следовательно с разной скоростью перемещаться и удаляться от очага, т.е. подвижностью. Наиболее подвижными являются магмы ультраосновного состава, соответственно кислые – более вязкие и менее подвижные.

6) Привести примеры горных пород, относящихся к каждому классу и дать их краткую характеристику (основные породообразующие минералы, где встречаются, какую роль играют в жизни человека, возможные элементы-примеси):

По химическому составу, в зависимости от содержания кремнезема (SiО2) магматические породы делятся на 4 группы:

• Кислые породы (SiO2 > 65%), много полевого шпата и кварца. Темноцветных минералов (роговая обманка, черная слюдка) очень мало. Породы – гранит, липарит, кварцевый порфир, вулканический пепел.

Гранит : кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд — биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре.

По особенностям минерального состава среди гранитов выделяются следующие разновидности:

• Плагиогранит — светло-серый гранит с резким преобладанием плагиоклаза при полном отсутствии или незначительном содержании калиево-натриевого полевого шпата, придающего гранитам розовато-красную окраску.

• Аляскит — розовый гранит с резким преобладанием калиево-натриевого полевого шпата с малым количеством (биотит) или отсутствием темноцветных минералов.

По структурно-текстурным особенностям выделяют следующие разновидности:

• Порфировидный гранит — содержит удлинённые либо изометричные вкрапленники, более или менее существенно отличающиеся по размерам от основной массы (иногда достигают 10—15 см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином, реже кварцем. Порфировидные граниты, в которых зерна калиево-натриевого полевого шпата розового цвета обрастают светло-серым плагиоклазом, приобретая округлые очертания, называются гранитом рапакиви. Такое строение способствует быстрому разрушению породы, ее крошению. Отсюда произошло и название. В переводе с финского рапакиви означает «гнилой камень»

Гранит является одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород. Используется в строительстве в качестве облицовочного материала. Кроме того, гранит имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. Вот почему он оптимален для мощения как внутри помещения, так и снаружи. В интерьере гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн, украшения лестничных маршей балясинами из гранита, создания вазонов, облицовки каминов и фонтанов.

• Средние породы (SiO2 = 52-65%), кварца очень мало или он отсутствует, основной минерал – полевой шпат, появляется нефелин, черной слюдки становится больше. Породы – сиенит, диорит, трахит, андезит, порфирит, пемза, обсидиан, вулканический песок, вулканический туф, вулканические бомбы.

Пемза: пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Химический состав по Р. Дэли (%): SiO2 68-75; TiO2 десятые доли; Аl2О3 11-14; Fe2О3 0,8-2; FeO 0,5-1,5; CaO 0,2-2,5; Na2О 2,5-5; К2О 1,5-5; N2О+ 1,5-3. Пемза залегает в виде покровов и потоков, а также слагает верхние зоны экструзивных куполов и лавовых потоков; образуется в результате вспучивания вязкой кислой лавы в поверхностных условиях. Месторождения пемзы наиболее распространены в районах позднетретичного — современного вулканизма. В PФ они известны в Закавказье, на Камчатке (наиболее крупные Жупановское, Ильинское) и Курильских островах.

Цвет пемзы в зависимости от содержания и валентности железа изменяется от белого и голубоватого до жёлтого, бурого и чёрного. Пористость достигает 80 %. Большая пористость пемзы обусловливает хорошие теплоизоляционные свойства, а замкнутость большинства пор — хорошую морозостойкость. Огнестойка. Химически инертна.

Используется как заполнитель в лёгких бетонах (пемзобетоне), как гидравлическая добавка к цементам и извести. В качестве абразивного материала применяется для шлифовки металла и дерева, полировки каменных изделий. Используется также для гигиенического удаления огрубевшей кожи стоп. В химической промышленности из пемзы изготовляют фильтры, используют как инертную основу для различных катализаторов. Пемзой в строительном деле часто называют также пористый трахитовый туф трасс.

• Основные породы (SiO2 = 40-52%), кварц отсутствует, пироксены, иногда лабрадор. Породы – габбро, лабрадорит, базальт, диабаз.

Лабрадорит — магматическая плутоническая основная нормальнощелочная горная порода семейства габброидов, разновидность анортозита. Состоит преимущественно из плагиоклаза — лабрадора с незначительной примесью (не более 5—7 %) пироксенов и рудных минералов. Средний минералогический состав лабрадоритов можно представить так: плагиоклаз (лабрадор) - 85%; кварц - 7%; пироксен - 3%; калиевый полевой шпат - 3%; других примесей - 1%.

Назван по месту первой находки — на полуострове Лабрадор в Северной Америке. Для полированного лабрадорита характерна синяя, реже — красная или жёлтая иризация. Он широко используется как поделочный и облицовочный камень.

Лабрадорит распространён в горах Адирондак (США, шт. Нью-Йорк) и Уичито (США, шт. Оклахома). Крупные массивы лабрадорита имеются в Канаде (п-ов Лабрадор), Финляндии, на Украине.

Применяется как высококачественный облицовочный камень в основном в монументальной архитектуре, хотя некоторые образцы с яркой голубой и зелёной иризацией используются как декоративно-поделочные камни. Лабрадоритом облицованы многие станции Московского метрополитена и здания города (часть цоколя гостиницы «Москва», отделка Мавзолея и аллеи городов-героев в Александровском саду и др.), а также, например, колонны станции метро «Проспект Ветеранов» в Санкт-Петербурге. Чаще всего это лабрадориты Головинского и Турчинского месторождений Украины.

• Ультраосновные породы (SiO2 = 35-40%), кварц и полевой шпат отсутствует, основные минералы – оливин, пироксен. Породы – перидотит, дунит, кимберлит.

Кимберлиты — Собственно кимберлит представляет собой массивную брекчиевидную горную породу, состоящую из первично магматогенного, полностью изменённого цемента, сложенного тонкозернистым агрегатом серпентина, кальцита, флогопита, перовскита, магнетита, водных алюмосиликатов и др., и погружённых в цемент разнородных вкрапленников минералов и обломков пород. Характерной особенностью кимберлитов является то, что они часто содержат ксенолиты мантийных пород и иногда содержат алмазы промышленных концентраций. Порода названа по городу Кимберли в ЮАР, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 г), что вызвало Алмазную лихорадку.

Кимберлиты заполняют трубки взрыва и встречаются в виде жил, даек, силлов. Относятся к мало распространённым породам; известны в Якутии, Южной и Центральной Африке, Северной Америке, Бразилии, Индии.

Кимберлиты являются одним из коренных источников алмазов. Примерно 3—4 % кимберлитов являются алмазоносными.

Российский университет дружбы народов

Экологический факультет

Кафедра геоэкологии

Лабораторная работа по геохимии №3

Закономерности распределения элементов в магматических горных породах

Вариант №21

Выполнила:

Студентка группы ОС-303

Шаповалова Анастасия

Проверил:

Карпухина Е. В.

Москва, 2015