Контрольная работа по «Геология»

образующиеся щелочных магматических горных породах при  недостатке SiO2. Это прежде всего нефелин (NaAlSiO4), лейцит (KАlSi2O6).

Силикаты

Силикаты - самый обширный класс минералов. Общее число  минеральных видов силикатов около 800. По распространенности на долю силикатов приходится более 75% от всех минералов литосферы. Это объясняется тем, что силикаты - важнейшие породообразующие минералы, из которых сложена основная масса горных пород.

Практическое значение минералов:

1. Важные неметаллические  полезные ископаемые (керамическое  и огнеупорное сырье).

2. Являются рудами  на редкие металлы: бериллий, литий,  цезий, цирконий, никель, цинк и  редкие земли.

3. К ним относятся  многие ювелирные камни (изумруд, аквамарин, турмалин, нефрит, родонит).

Происхождение силикатов:

" эндогенное, главным образом магматическое (оливин, пироксены, полевые шпаты);

" характерны для пегматитов (слюды, турмалин);

" скарны (гранаты, волластонит);

" широко распространены в метаморфических породах - сланцах и гнейсах (гранаты, дистен, хлорит);

" силикаты экзогенного происхождения представляют собой продукты выветривания (каолинит, глауконит) и слагают мощные толщи осадочных пород.

Силикаты отличаются сложным химическим составом и широкими изоморфными замещениями. Но основу кристаллов составляют кремнекислородные тетраэдры (один атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода).

Каркасные силикаты

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ, важнейшее семейство породообразующих минералов; слагают примерно 60% объема земной коры (до 50% ее массы). Название происходит от шведских слов feldt, или fält – поле и spar, или spat – шпат (шведские крестьяне часто находили на своих полях куски шпата). Полевые шпаты являются алюмосиликатами калия, натрия, кальция, реже бария, очень редко стронция или бора и чрезвычайно редко аммония (бадингтонит (NH₄)AlSi₃O₈Ч0,5H₂O). Семейство насчитывает 19 минеральных видов. Два калиевых полевых шпата (санидин и ортоклаз) кристаллизуются в моноклинной сингонии, все прочие обычные полевые шпаты – в триклинной, но их кристаллы очень напоминают моноклинный полевой шпат по габитусу и даже по углам между габитусными гранями.

Физические свойства полевых шпатов также сходны. Все  они имеют совершенную спайность  в двух направлениях (параллельных базальному и боковому пинакоидам, образующими прямой или близкий к прямому угол), одинаковую твердость 6, плотность от 2,55 до 2,76 (у бариевых полевых шпатов – до 3,1–3,4). Два очень редких полевых шпата – бариевый банальсит и стронциевый строналсит – имеют ромбическую сингонию. Полевые шпаты – главные породообразующие минералы большинства изверженных горных пород (кроме ультраосновных, пироксенитов и некоторых щелочных пород), а также многих метаморфических пород (гнейсов и др.). Тип и состав полевого шпата в значительной мере определяют название породы. Полевые шпаты слагают бóльшую часть объема пегматитов и могут встречаться в гидротермальных жильных месторождениях. Они подвержены выветриванию (химическому воздействию атмосферных агентов и просачивающихся грунтовых вод), приводящему к разложению полевых шпатов с образованием разных глинистых минералов.

Спайность под прямым углом дала имя моноклинному полевому шпату ортоклазу (греч. – «прямо колющийся») – алюмосиликату калия KAlSi₃O₈. Хотя ортоклаз чаще всего встречается в виде неправильных зерен в изверженных горных породах, он может образовывать таблитчатые кристаллы с наиболее развитой гранью, параллельной боковому пинакоиду. Довольно часто отмечаются двойники, особенно карлсбадского типа, с поворотом вокруг двойниковой оси с (вертикальной) и плоскостью срастания по боковому пинакоиду. Окраска обычно светлая, чаще всего белая, нередко от розовой до красной (из-за рассеянных частиц гематита), иногда желтоватая или серая. Ортоклаз отличается самой низкой плотностью среди полевых шпатов – 2,55–2,56. Бесцветная, просвечивающая или прозрачная разновидность ортоклаза в виде кристаллов, имеющих сходство с ромбоэдрами, известна как адуляр; если у него наблюдается нежно-голубая иризация, то его называют лунным камнем.

Стекловидный санидин KAlSi₃O₈ встречается в виде вкрапленников в риолитах и других кислых излившихся горных породах, очень часто в трахитах, а также в некоторых малоглубинных калиевых щелочных интрузивных породах типа сынныритов (названы по Сыннырскому массиву в Северном Прибайкалье). Самая типичная обстановка нахождения ортоклаза – гранит, который может содержать до 60% этого минерала (однополевошпатовый гранит). В граните вместо ортоклаза часто присутствует триклинный калиевый полевой шпат микроклин. К другим интрузивным породам со значительным участием ортоклаза относятся гранодиорит и сиенит. Эффузивные аналоги кислых интрузивных пород – риолит, дацит и трахит – также содержат ортоклаз, хотя нередко он там замещен санидином. Кроме того, ортоклаз присутствует в гнейсах, мигматитах и других породах высокой степени метаморфизма, образовавшихся с участием гранитизации. Он может появляться в качестве жильного минерала в гидротермальных жилах, особенно высокотемпературных. Наконец, ортоклаз встречается в полевошпатовых песчаниках (аркозах), при формировании которых песчинки накапливались так быстро, что разрушение полевого шпата с образованием глинистых минералов не происходило.

Микроклин представляет собой триклинный калиевый полевой  шпат с той же формулой, что и у ортоклаза, – KAlSi₃O₈. Натрий может частично замещать калий (но в меньшей пропорции, чем в ортоклазе). Высокотемпературный триклинный щелочной полевой шпат, в котором натрия больше, чем калия, называется анортоклазом (Na,K)AlSi₃O₈; он характерен для некоторых богатых натрием эффузивных, реже интрузивных, щелочных пород. По своим физическим свойствам, включая характер двойникования, анортоклаз очень похож на микроклин. Хотя микроклин и является триклинным, отклонение оси b от направления 90° составляет всего 30ў, так что различия угла спайности у микроклина и ортоклаза (89°30ў и 90° соответственно) недостаточны для визуальной дифференциации этих минералов. Кроме карлсбадского и других простых двойников, свойственных ортоклазу, микроклин может быть полисинтетически сдвойникован по альбитовому закону, когда боковой пинакоид является одновременно двойниковой плоскостью и плоскостью срастания, и по периклиновому закону, когда двойниковой осью служит ось b. Пересечение этих двух серий двойниковых полосок почти под прямым углом создает эффект «решетки» при наблюдении микроклина под микроскопом в поляризованном свете. Однако решетчатыми являются лишь т.н. максимальные микроклины, характеризующиеся наибольшей степенью структурной упорядоченности. Цвет микроклина в основном белый, часто от розового до красного (из-за гематитовой «пыли»), серый (в редкометалльных пегматитах – до темно-серого), а иногда зеленый (амазонит).

Закономерные взаимопрорастания  кварца и полевого шпата (обычно микроклина) называют письменным гранитом, или еврейским камнем, так как по форме вростков кварца он напоминает иудейские письмена. Ориентированные срастания микроклина и натриевого полевого шпата альбита, образующего в микроклине пластинчатые вростки, называются пертитом. Микроклин встречается в изверженных породах вместо ортоклаза или наряду с ним. Это преобладающий полевой шпат и вместе с тем самый распространенный минерал гранитных пегматитов, в которых его отдельные кристаллы могут достигать нескольких метров в поперечнике (например, из кристалла, найденного в Карелии, получили более 2000 т полевошпатового сырья, т.е. его объем составлял ~80 м³). Амазонит, используемый как декоративно-поделочный камень, добывается в США (близ Флориссанта, Колорадо), в России (на Урале, Кольском п-ове и в Забайкалье), на Мадагаскаре. Калиево-натриевые полевые шпаты – ортоклаз, микроклин, санидин, анортоклаз, а также альбит – часто называют щелочными. Они составляют одну из главных групп в семействе полевых шпатов.

Другая группа полевых  шпатов – плагиоклазы (триклинные натриево-кальциевые полевые шпаты) – образует непрерывный ряд от натриевого плагиоклаза альбита NaAlSi₃O₈ до известкового (кальциевого) плагиоклаза анортита CaAl₂Si₂O₈. Плагиоклазы несколько тяжелее, чем калиевые полевые шпаты, их плотность возрастает от 2,62 (альбит) до 2,76 (анортит). Угол между направлениями спайности по базальному и боковому пинакоидам у альбита 93°34ў, а у анорита – 94°12ў. Плагиоклазы почти всегда сдвойникованы по альбитовому закону. Поскольку это двойникование повторяется многократно в каждом отдельном образце (полисинтетические двойники), плоскости базальной спайности плагиоклазов покрыты параллельными штрихами, которые представляют собой следы выхода на поверхность двойниковых швов и контактов между сдвойникованными индивидами.

Плагиоклазы обычно подразделяются на шесть минеральных видов, но границы  между ними условные. Классификация  основана на соотношении между чистой альбитовой (Ab) молекулой (NaAlSi₃O₈) и чистой анортитовой (An) молекулой (CaAl₂Si₂O₈). Самый распространенный минерал среди плагиоклазов – альбит; его состав (в мол.%) 100–90% Ab и 0–10% An. Он встречается вместе с другими щелочными полевыми шпатами в щелочных гранитах и риолитах, щелочных сиенитах и трахитах. Весьма распространен в виде пертитовых срастаний с микроклином в гранитных и сиенитовых пегматитах, а также в прожилках и телах замещения в пегматитах. В таких условиях альбит образует либо таблитчатые и крупнопластинчатые розетковидные агрегаты, часто нежно-голубого цвета, называемые клевеландитом, либо массивные мелкозернистые агрегаты «сахаровидного» альбита. Подобно ортоклазу, альбит и следующий член ряда – олигоклаз – могут иногда проявлять переливчатость цвета (молочно-белую и голубоватую иризацию), хотя и более слабую; тогда его называют лунным камнем. Альбит весьма распространен в зеленых сланцах – метаморфических породах низкой ступени метаморфизма. Олигоклаз содержит 70–90% Ab и 10–30% An и наряду с андезином, следующим членом ряда плагиоклазов, является главным компонентом изверженных пород кислого и среднего состава, в том числе гранитов, гранодиоритов, монцонитов, сиенитов, диоритов и их эффузивных аналогов. Олигоклаз с включениями гематита, придающего ему мерцающий блеск, называют солнечным камнем (бывают также альбитовые, ортоклазовые, микроклиновые солнечные камни). Олигоклазовый лунный камень носит название беломорит. Следующий член плагиоклазового ряда, содержащий 50–70% Ab, в изобилии присутствует в андезитовых лавах в Андах и потому назван андезином. Основной (богатый кальцием) плагиоклаз, содержащий 50–70% An, получил название лабрадорита по месту первой находки минерала на п-ове Лабрадор (Канада), где содержащие его породы (анортозиты) залегают в виде крупных массивов. Спайные плоскости лабрадорита проявляют очень красивую иризацию. Лабрадорит – единственный существенный компонент горной породы, именуемой анортозитом, а также главный (наряду с пироксенами) породообразующий минерал других видов основных изверженных пород, включая габбро и базальты. Битовнит (70–90% An) и анортит (90–100% An) относительно редки. Они могут встречаться совместно с лабрадоритом или порознь в основных изверженных породах.

Щелочные полевые шпаты, особенно калиевые, в меньшей степени  альбит, широко используются в промышленности. Их источником служат пегматиты, преимущественно керамические и слюдоносные, отчасти редкометалльные, из которых иногда извлекают также слюду, реже берилл, колумбит и другие ценные минералы. Калиевый полевой шпат – необходимый ингредиент тонкой керамики и электрокерамики, так как входит в состав фарфоровой шихты, широко потребляется стекольно-керамической промышленностью, в производстве фарфоровых изделий (включая сами изделия и глазури), а также эмалей. Полевые шпаты добываются в США, Канаде, Швеции, Норвегии, Финляндии, Германии, Чехии, Италии, Китае и других странах. В России добыча калиевого полевого шпата сосредоточена в основном в Карелии и на Кольском п-ове; альбит для стекольной промышленности добывается также на Урале. Лунный и солнечный камни, амазонит и редко встречающийся прозрачный желтый железистый ортоклаз из пегматитов Мадагаскара – ювелирно-поделочные камни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

 

1.Ясамнов.Н.А         Геология

2. Короновский Н.В. Общая геология.М.:КДУ,2006

3. Общая геология \Под ред.Соколовского А.К. .М.:КДУ,2005

4. Иванова Г.П. Общая геология. М.:Недра,1983