1. Дифференциация в однородном расплаве:

- термодиффузионная (нагретые части обогащаются компонентами с большей энтропией и энтальпией)

- гравитационная (нижние – с большей плотностью)

2. Дифференциация вгетерогенном расплаве

- ликвация

- кристаллизационная дифференциация(фракционная кристаллизация)

Дифференциация на глубине – гравитационное фракционирование с последующим внедрением дифференциатов. Процесс дифференциации in situ – расслоенные (псевдостратифицированные) плутоны.

Взаимодеййтвие расплавов с вмещающими породами - ассимиляция и гибридизм магм.

Билет 21

Магма - это расплавленное вещество земной коры. Она образуется при определенных значениях давления и температуры и с химической точки зрения представляет собой флюидно-силикатный расплав, т.е. содержит в своем составе соединения с кремнеземом (Si) и кислородом (О) и летучие вещества, присутствующие в виде газа (пузырьков), либо растворенные в расплаве. При затвердевании магматического расплава он теряет летучие компоненты, поэтому горные породы гораздо беднее последними, нежели магма. Силикатные магматические расплавы состоят из кремнекислородных тетраэдров.

Не меньшую роль играет и взаимодействие магмы с флюидами.Магма состоит из нелетучих окислов: SiO2, TiO2, А12O3, Fе2O3, FeO, CaO, MgO, по объему составляющих 90-97 %. Летучие компоненты в магме представлены СO2, H2, H2O, F2, В.Оксид углерода, водород, вода легко (раньше всего) отделяются от расплава, способствуя образованию "сухих" магм. Фтор и другие летучие компоненты накапливаются в расплаве, так как они трудно отделимы от него.

Магма представляет собой наиболее легкоплавкий состав - эвтектику, поэтому и вынос из магматического расплава при взаимодействии с вмещающими породами происходит за счет избыточных компонентов именно по отношению к эвтектике.

Билет 22

Важным фактором эволюции и дифференциации магматических расплавов является их взаимодействие с вмещающими породами. На больших глубинах перемещение магмы может происходить только при явлении магматического замещения, когда глубинные трансмагматические флюиды реагируют с вмещающими породами, растворяя их, при этом осуществляется вынос различных элементов.

Как правило, магма представляет собой наиболее легкоплавкий состав - эвтектику, поэтому и вынос из магматического расплава при взаимодействии с вмещающими породами происходит за счет избыточных компонентов.

Кислые и средние магмы, содержащие больше кремнезема по сравнению с основными и обладающие более сильными кислотными свойствами, энергично воздействуют на вмещающие породы

Билет 23

Разнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация (разделение) магмы — это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию.

В основу классификаций магматических горных пород положен их химический состав. За основу большинства классификаций принято содержание окиси кремния (SiO2), которое и служит критерием для подразделения пород на группы.

Магматические горные породы образуются в результате кристаллизации жидкого природного силикатного расплава (магмы), обогащенного летучими компонентами (H2, N2, F, CO, CH4, H2S и др.). Кристаллизация минералов связана главным образом с магматическим и в отдельных случаях – с пегматитовым процессами. Суть магматического процесса сводится к следующему. По мере сниже-ния температуры расплава из него начинают кристаллизоваться минералы, приэтом, образуясь, они “изымают” из расплава некоторые элементы, в результате чего химический состав минералов и расплава становятся различными. Такое различие приводит к химическим реакциям, обуславливающим образование новых минералов путем преобразования ранее кристаллизовавшихся за счет реакционного взаимодействия с оставшимся расплавом. Порядок образования из магмы главных породообразующих минералов описывается реакционными рядами Н. Боуэна

Билет 24

Интрузия - это: 1.Процессс внедрения магмы в земную кору. 2.Магматическое тело, образовавшееся при застывании магмы на глубине в земной коре.

Протрузия – выжимание тела ультраосновного состава в твердом состоянии по тектоническим разломам

Согласные инъекции – конкордантные

Силл – основные магмы. Мощность до сотен м.

Лакколит - в плане сотни метров – несколько км; любой состав.

Лополит - состав основной и ультраосновной.

Факолиты - приурочены к сводам складок, встречаются редко.

Гарполит – серпообразное тело.

Этмолит — чашеобразное тело с воронкообразным окончанием в нижней части

Этмолит

Факолиты

Гарполит

Несогласные инъекции – дискордантные

Дайки – от мм до дес. км. . Параллельные, кольцевые, конусовидные и радиальные дайки. Жилы магматические.

Некки – трубообразные жерловины.

Штоки <100 км2.

Батолиты - ³ 100 км2. Гранитоиды. «массивы или плутоны».

Хонолиты – внедрение по системе пересекающихся трещин.

Бисмалиты – похож на лакколит, но вверху осложнен поднятием.

Хонолит

Бисмалит

Отдельность интрузивных горных пород

Q – поперечные трещины

L – пластовые трещины

S – продольные трещины

Первичные трещины - обеспечивают породе отдельность

D – диагональные трещины скалывания тектонические

Изменеия центрального типа:потоки,пеки,иглы,дайки

пахоэхоэ – волнистая или канатная

аа – лава – остроугольные обломки лав с шипами во все стороны.

глыбовая лава

подушечные или пиллоу – лавы, шаровые лавы.

излияние в вводу или на лед – гиалокластиты.

Билет 25

Флюидальность – потокообразное расположение зёрен или микролитов основной массы. По флюидальности можно определять направление движения лавы

Отдельность – характерная форма блоков, глыб или кусков горных пород, образующаяся при естественном выветривании или искусственном раскалывании. Размеры блоков могут быть различны – от нескольких см. до нескольких десятков и даже сотен метров.

1.Шаровая, 2.подушечная (Подушки (пиллоу) являются обособленными или почти обособленными массами лавы, промежутки между которыми могут быть заполнены инородным материалом.)

Билет 26

Текстура:

Однородные – массивная,

Неоднородные: - такситовая или шлировая - полосчатая =интрузивная - пятнистая

- пористая - миндалекаменная =эффузивная

- флюидальная

Типы:

По условиям застывания среди М. г. п. различают два основных типа: эффузивные (вулканические, излившиеся), застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях, и интрузивные (глубинные), застывшие в толще земной коры среди других горных пород. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники (см. Порфировая структура). Интрузивные горные породы, застывающие медленно в глубинах земной коры, обладают полнокристаллической, более крупнозернистой структурой

Билет 27

Степень кристалличности – полнокристаллические, неполнокристаллические, стекловатые.

Размеры:

- явнокристаллические (фанеритовые)

- скрытокристаллические (афанитовые), сложенные микролитами (и стеклом).

Явнокристаллические с относительными размерами зерен – крупно – (более 5 мм), средне- (1-5 мм), мелкокристаллические (0,5-1 мм).

Равномернозернистость структур. Неравномернозернистые в т.ч. порфировые и порфировидные.

Степень идиоморфизма –

панидиоморфный / эвгедральный;

гипидиоморфный / субгедральный;

аллотриоморфный (ксеноморфный) / ангедральный.

Пойкилитовые структуры – включение одного минерала в другом.

Вторичные структуры – распад твердых растворов, раскристаллизация стекла, собирательная перекристаллизация, грануляция.

Габитус: призматический , таблитчатый, игольчатый, чешуйчатый, зернистый.

Полнокристаллические структуры: Равномернозернистая неравномернозернистая (порфировидная)

Стекловатая структура

Неполнокристаллическая порфировая структура

Билет 28

Петрографический кодекс (свод принципов классификации и номенклатуры магматических и метаморфических горных пород)

Принципы классификации

а) основная классификация изверженных пород должна быть основана на их минеральном составе или моде. Если минеральную моду невозможно определить вследствие присутствия стекла или мелкозернистости породы, тогда могут быть использованы другие критерии, химический состав, как на диаграмме ТАS (total – alcali – silica) – бинарная диаграмма в координатах Na2O+K2O - SiO2;

б) термин плутоническая порода употребляется для пород с явнокристаллической структурой, где кристаллы могут быть различимы невооруженным глазом. Предполагается, что такие породы формировались на значительных глубинах;

в) термин вулканическая порода принят для изверженной породы с афанитовой структурой, которая предположительно связана с вулканической деятельностью;

г) горные породы должны быть названы согласно тому, какие они есть, а не тому, какими они, возможно, были;

д) любая классификация должна соответствовать природным взаимоотношениям;

е) классификация должна максимально учитывать исторические традиции, так чтобы хорошо обоснованные термины, например, гранит, базальт, андезит и т.д. не получили радикально новые определения;

ж) классификация должна быть проста и легка в использовании;

з) все официальные рекомендации должны быть опубликованы на английском, а любые проблемы перевода и транслитерирования должны быть решены членами национальных комиссий в их странах.

Таксоны: типы, классы, группы, ряды, семейства, виды В каждом таксоне определенные классификационные признаки.

Билет 29

Q – кварц, тридимит, кристобалит

A – щел ПШ: ортоклаз, микроклин, альбит(0-5).

P – плагиоклаз5-100,

скаполит (Na,Ca)4[(Al,Si)2Si2O8]3(Cl,CO3,SО4)

F - фельдшпатоиды или фоиды

М – мафические или родственные им минералы: слюды, амфиболы, пироксены, оливины, рудные минералы, акцессорные (циркон, апатит, титанит), эпидот, гранат, мелилит.

(в породах совместно Q и F не встречаются)

Классы (фациальные условия):

плутонические (интрузивные) полнокристаллические и вулканические порфировые и афировые с микрокристаллической, крипто- или скрытокристаллической и стекловатой основной массой.

По содержанию SiO2 четыре группы:

Ультраосновные 30-45%.

Основные 45-53%

Средние 53-64%

Кислые 64-78%

Билет 30

Виды плутонических пород зависят от реального минерального состава, выраженного в %.

Номенклатура гипабиссальных пород

Гипабиссальные породы в тесной пространственно-временной связи с вулканическими или плутоническими комплексами, в составе которых их следует рассматривать. Асхистовые породы, Породы порфирового облика называются в соответствии с номенклатурой плутонических пород с приставкой «порфирит» или «порфир» - габбро-порфирит. Для афировых пород, зернистость которых устанавливается под микроскопом – названия плутонических пород с префиксом «микро» - микросиенит. Для пород, за которыми закреплены собственные названия – «диабаз», «долерит» приставки не употребляются.

Гипабассальные комплексы наблюдаются как автономные образования. Породы, не имеющие петрографических аналогов среди плутонических и вулканических пород – лампрофиры, лампроиты, кимберлиты -диасхистовые породы

Распределение пород по группам (по кремнекислотности) и петрохимическим рядам (по степени щелочности) позволяет выделять семейства горных пород (бинарная “TAS” – диаграмма).

Выделение в семействах видов и разновидностей производится на основе количественного минерального состава (в объемных %).

Билет 31

Основные породы.

Плутонические породы:

Субщелочной ряд: семейства:

а) монцогаббро – щел. ПШ.;

б) эссекситы – появляется оливин, нефелин. Металлогеническая специализация ряда на титан, фосфор, железо.

Средние породы

а) монцониты – включают три породы: монцодиорит, монцонит, кварцевый монцонит; основные минералы плагиоклаз №30-50, КПШ.

б) сиениты – включает две породы сиенит и кварцевый сиенит. Основной минерал щелочной полевой шпат + плагиоклаз №10-30, темноцветные.

Месторождения титана, железа, меди полиметаллов, золота, строительный материал.

Гипабиссальные и вулканические породы:

Субщелочной ряд: семейства:

а) сиениты;

б) трахиандезибазальты;

в) трахиандезиты-латиты,

г) трахиты. Используются в строительстве. месторождения железа, марганца, меди и др.

Кислые породы

а) граносиениты;

б) умеренно-щелочные граниты – 3 породы, в т.ч. рапакиви;

в) умеренно щелочные лейкогриты. Месторождения молибдена, вольфрама, олова, тантала, ниобия.

Граниты

а) трахидациты;

б) трахириодациты;

в) трахириолиты.

Месторождения редких металлов.

Билет 32

Ультраосновные породы.Щелочной ряд: выделяется два семейства:

а) мелилитолиты – гр. мелилита более 10%, входит 5 редких пород. Минеральный состав: мелилит, клинопироксен, оливин, нефелин, примеси титаномагнетита, апатита; содержание СаО до 29%, TiO2 – до 5,3%. месторождения титаномагнетита, апатита; потенциальный источник Au, Pt.

б) ультраосновные фоидиты – уртит, ийолит и др., всего 5 пород – основные минералы: нефелин, клинопироксен, титаномагматит. Содержание Al2O3 15-30%, СаО до 10-23%,. Руда на алюминий, месторождения титаномагнетита, флогопита, апатита.

Гипабиссальные и вулканические породы:

Плутонические породы:

Щелочной ряд: семейства:

а) щелочные пикриты – оливина более 25%, в остальных семействах – менее 25%,

б) мелилититы - 1 порода

в) ультраосновные фоидиты 4 породы – источник алюминия, индикаторы щелочно-ультраосновных комплексов с карбонатитами (редкометальная минерализация)

Основные породы.

Плутонические породы:

Щелочной ряд: семейства:

а) щелочных габброидов – 4 породы, фоиды не доминируют, магнетитовое и флогопитовое оруденение;

б) основные фоидолиты – главные породообразующие минералы – фельдшпатоиды; сырье для получения фосфора, алюминия.

Гипабиссальные и вулканические породы:

Щелочной ряд: семейства:

а) щелочные базальты;

б) основные фоидиты – лейцита до 40-60% потенциальный источник калия и алюминия.

Средние породы

Плутонические породы:

Щелочной ряд: семейства:

а) щелочные сиениты.

Ta-Nb-Zr минерализация.

б) фельдшпатоидные сиениты – всего 8 пород, многие впервые описаны в Хибинах: из них 6, в которых присутствует нефелин, часто объединяют под названием нефелиновый сиенит. Остальные 2 породы содержат псевдолейцит, кальсилит – до 80% в сумме.

Гипабиссальные и вулканические породы:

Щелочной ряд: семейства:

а) фльдшпатоидные сиениты;

б) щелочные трахиты;

в) фонолиты – КПШ доминирует.

Кислые породы

Плутонические породы:

а) щелочные граносиениты;

б) щелочные граниты;

в) щелочные лейкограниты

Билет 33

Классификация и номенклатура пирокластов

-более 75% пирокластов

-Порода имеет пирокластическое происхождение, а не например, автобрекчирование лавовых потоков

-В номенклатуре добавляется состав пирокластических пород

Билет 34

Классификация карбонатитов по содержаниям оксидов

Лампрофировые породы Лампрофиры, лампроиты и кимберлиты Тела: дайки (лампроиты и лампрофиры), трубки (кимберлиты, мелкие экструзивы (лампроиты) Мелилитовые породы – более 10% мелилита Ультрамафические мелилитовые породы: плутонические – мелилитолит, вулканические мелилитит Неультрамафические мелилитовые породы

Билет 35

Магматизм, наряду с другими геологическими процессами, является индикатором эволюции литосферы и различных существующих в ней геотектонических обстановок.

Совокупности магматических пород – ассоциации.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ассоциации активных континентальных окраин

-Пассивные окраины

-Активные окраины

• наличие сейсмофокальной зоны Вадати-Заварицкого-Беньофа (СФЗ) с гипоцентрами землетрясений, достигающими глубин 700 км,

• разнообразие магматических пород с обилием средних и кислых вулканитов; преобладание пород нормальной щелочности с возрастанием щелочных образований к тыловым частям вулканических поясов.

Активные континентальные окраины (АКО)

• Взаимодействие мантийных магм с материалом различных горизонтов земной коры более значительно. Это определяет широкое развитие корово-мантийных и, как крайний случай, коровых палингенных магм, которые помимо дацитового и риолитового имеют и андезитовый состав.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ ВНУТРИКОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОРОГЕННЫХ ПОЯСОВ

• Источники магматизма орогенных поясов полигенны.

• Магматические породы включают как мантийные, так и коровые компоненты, взаимодействующие при длительном затрудненном подъеме к поверхности

• Кристаллизационная дифференциация магм осложняется процессами контаминации, смешения магматических расплавов.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ РИФТОВЫХ ЗОН КОНТИНЕНТОВ

• КР являются областями базальтового магматизма, преимущественно щелочного, сопровождаемого значительными объемами щелочных салических пород.

• Континентальный рифтовый магматизм весьма разнообразен и отражает геологическое разнообразие рифтовых зон

Билет 36,37

Условия образования магм и эволюция магм Мантийные магмы и коровые магмы. Виды дифференциации магмы:

1. Дифференциация в однородном расплаве:

- термодиффузионная (нагретые части обогащаются компонентами с большей энтропией и энтальпией)

- гравитационная (нижние – с большей плотностью)

2. Дифференциация в гетерогенном расплаве

- ликвация

-кристаллизационная дифференциация (фракционная кристаллизация)

Дифференциация на глубине – гравитационное фракционирование с последующим внедрением дифференциатов. Процесс дифференциации in situ–расслоенные (псевдостратифицированные) плутоны.

Взаимодеййтвие расплавов с вмещающими породами - ассимиляция и гибридизм магм.

Билет 38

Ультраосновные породы:

- подкоровая часть литосферы

- континентальная кора: 1) зеленокаменные пояса (коматииты с базальтоидами), 2) центральные части складчатых поясов фанерозоя (офиолиты) -линейные зоны, 3) активизированные платформы, разнообразный состав, 4) кора современных океанов – СОХ, желоба.

Эволюция – ареальный коматиитовый магматизм архея, далее в протерозое плутонические гипербазиты. В позднем докембрии большое разнообразие, вулканизм затухает, интрузии. С фанерозоя – активизация платформ.

Смена примитивного магматизма глубокодифференцированным.

Основные породы

Базальтоиды – на протяжении всей истории Земли ( в т.ч. не сохранившаяся кора).

Базальты характерны для всех режимов и структур (магматизм древних платформ, трапповый магматизм, океанский магматизм)

Кислые и средние породы

Внутриконтинентальных складчатых поясов

Зоны перехода от океана к континенту

Зоны активизации – щелочные разности

От архея к мезозою увеличение формационного многообразия гранитоидов.

Билет 39

Метаморфизм - процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов с формированием у них новых свойств (минеральный состав, текстуры, структуры)

+ преобразования под воздействием космических причин.

-Давление – от 2-3 до 10-15 кбар (1 бар = 1 атм » 105 Па), может достигать 35кб

-Температура – от 150-200С до 300-350С

-В глубинах от 0,5 до 15-20 км начало метаморфизма.

-Предел метаморфизма – низы континентальной коры.

-Химически-активные вещества - вода и углекислота, а также соединения H, F, Cl, N, S, B, P, K, Na и др. Поровые или «межзерновые» метаморфогенные растворы. Источники воды разнообразные – дегазация мантии, магматогенная, дегидратации + седиментогенная. Углекислота – продукт декарбонатизации (CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 – волластонит + CO2) + магматогенное происхождение.

-Конвергентность продуктов метаморфизма.

Билет 40

Основные типы метаморфизма