Геологические процессы образования минералов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Строителю приходится иметь дело как с отдельными минералами, так и с горными породами , являющимися основой образования грунтов . Поэтому необходимо знать основные сведения о том как происходит образование минералов и горных пород . Все горные породы состоят из минералов.

Минералы – это природные тела, образующиеся в результате физико-химических процессов, протекающих в земной коре. Каждый минерал является носителем определенных свойств, которые отражают термодинамические условия, при которых происходит образование минералов. Свойства минералов выражаются в их химическом составе и физическом строении. Минералы могут состоять как из одного химического элемента (сера, алмаз, графит), так и из соединения различных химических элементов (кварц, слюда, ортоклаз). Большая часть минералов , находится в твердом состоянии, но они могут быть жидкими (ртуть, вода)и газообразном (метан, сероводород).

В настоящее время известно около 7000 названий минералов , в т.ч. и искусственных. Из этого количества около 2500 являются самостоятельными минералами, большая часть которых встречается редко. Основную массу горных пород составляют около 50 минералов, которые поэтому и называются породообразующими. Условия, при которых проходит образование минералов можно разделить на такие группы:

— Первичные, образованные при застывании магмы:

— Вторичные- образование менералов осуществляется вследствие химического и биологенного разрушения первичных минералов и последующего их наполнения;

— Видоизмененные, образованные преобразования первичных и вторичных минералов под действием высоких температур и давлений.

Все минеральные массы образовались под действием разнообразных геологических процессов, поэтому условия, при которых проходит образование минералов, отличаются большим разнообразием и сложностью. Каждый минерал может существовать в природе лишь при определенных условиях, из которых главнейшее – температура и давление. При изменении этих условий минеральное тело либо разрушается, либо видоизменяется.

По источнику энергии, за счет которой осуществляется образование минералов и минеральной массы, минералы подразделяются на три главные генетические группы:

— Эндогенные (образовавшиеся в результате внутренних (эндогенных)

— Экзогенные (образовавшиеся в результате внешних (экзогенных)

— Метаморфические (преобразованные), образовавшиеся в результате изменения условий своего первоначального (эндогенного или экзогенные ) существования.

Такая строгая классификация минералов на три генетические группы более закономерна для горных пород. Однако, учитывая, что их составной частью являются минералы, эти процессы генезиса рассматриваются одновременно и при объяснения образования массивов горных пород.

Эндогенные процессы связаны с глубокими частями земной коры, для которых характерны высокие температуры (1200-13000С) и большие давления (300000-800000 МПа). На глубинах 60-200 км в определенных условиях вещество Земли может расплавиться, образуя локальные скопления магмы. Это многокомпонентный силикатный расплав, содержащий летучие вещества и пары воды. В основном магматические скопления происходят за счет радиоактивных процессов. При остывании магмы в этих условиях происходит ее кристаллизация – т.е. зарождение и образование минералов (кристаллов). Образование при этом минералы обладают большой плотностью, твердостью и повышенной стойкостью к воде, кислотам и щелочам. Таким образом, магматическое минералообразование связано с остыванием магмы на глубине при постепенном падении давления и температуры. Экзогенные (поверхностные) процессы связаны с верхними зонами земной коры, которые характеризуются относительно низкими температурами и давлениями. Остывание магмы в этих условиях происходит быстро, ее вещество не успевает полностью выкристаллизоваться. Кроме того, первичные магматические породы и минералы подвергаются воздействию комплекса сложных процессов, связанных с взаимодействием литосферы с гидросферой и биосферой. Это приводит к разрушению первичного магматического материала, который в дальнейшем подвергается воздействию различных химических агентов атмосферы, гидросферы и биосферы. Появляются новые минеральные соединения, которые являются более устойчивыми для сложившихся условий. Минералы и горные породы, образованные таким путем, называются осадочными и классификация минералов происходит на химические и органогенные. Экзогенные минералы разнообразны по своим свойствам. Большинство из них имеют низкую твердость и активно взаимодействуют с водой.

Метаморфический процесс связан с изменением осадочных и магматических пород и минералов на глубине 6-10км при высоких давлениях и значительных температурах. По существу происходит перерождение ранее образованных минералов (Эндогенные и Экзогенные ). В этих условиях минералы изменяют свое первоначальное состояние, проходят перекристаллизацию, приобретая прочность и плотность. Образование минералов в таких условиях, имеет название метаморфических минералов.

Образование минералов, классификация минералов – статья на сайте “студент строитель.ру”

Посмотрите также:

Выветривание горных пород Выветривание горных пород – это процесс изменения и разрушения состава и состояния горных пород под воздействием физических.

Антисейсмическое строительство Наиболее удачное Антисейсмическое строительство — это легкие бревенчатые здания с хорошо связанными перекрытиями и легкой крышей. Хорошо зарекомендовали.

Задачи инженерной геологии. Основные задачи инженерной геологии являются определение геологических условий производства инженерных работ, эксплуатации сооружений и реконструкции зданий.

Минералообразование это процесс образования минералов который представляет собой результаты химических или физических перегруппировки соединений, в результате которых образуются новые соединения. Разделяют на эндогенные, экзогенные, магматические процессы и т.д. Также этому способствуют внутренняя тепловая энергия, разрушение водой и в новь образование в других местах.

Примером может быть служить образование группы корунда, в следствие высокого давления и температуры из природного Al2O3 образуется корунд.

Минералообразование

Что такое минералообразование

Все геологические процессы, приводящие к образованию минералов и горных пород, по источнику энергии, за счет которой они произошли, делятся на две большие генетические группы: эндогенные и экзогенные.

Эндогенные процессы

Это процессы, протекающие за счет внутренней тепловой энергии земного шара. Минералы, образующиеся в результате этих процессов, являются продуктами магматической деятельности. Минералы возникают либо непосредственно при раскристаллизации магмы, либо из газов и растворов, выделяющихся из магмы и поднимающихся по порам и трещинам горных пород при своем движении через толщу земной коры к поверхности земли. Процессы образования минералов протекают на разных глубинах в большом интервале температур.

Экзогенные процессы

Это процессы внешние, связанные с лучистой энергией Солнца, происходящие на поверхности земли или вблизи от неё. Процессы протекают обычно при невысоких температурах и нормальных давлениях, близких к атмосферному. Минералообразование протекает в условиях взаимодействия атмосферы, биосферы, гидросферы и земной коры. Основным источником вещества при экзогенном минералообразовании служит литосфера — обнажающиеся на поверхности земли минералы и горные породы. Возникают новые минералы и горные породы, устойчивые в поверхностных условиях.

Минералообразование при магматическом процессе

В этом случае образуются глубинные, или интрузивные, магматические горные породы. Например, гранит, габбро и др. Если; магма по тектоническим трещинам или через жерло вулкана поднимается до поверхности земли и растекается в виде лавы, которая быстро остывает, то возникают особые породы, называемые излившимися или эффузивными магматическими горными породами. Примерами ,могут служить базальт, обсидиан и др.

При внедрении магмы в земную кору и ее застывании на глубине говорят о глубинном, или интрузивном, магматизме. В случае излияния магмы в виде лавы на поверхность земли говорят о эффузивном магматизме, называемом также вулканизмом. Магма, внедрившаяся в земную кору, претерпевает сложную эволюцию — она постепенно остывает и подвергается дифференциации.

Состав свойства магмы

О составе и свойствах магмы можно судить по изливающейся лаве различных вулканов, а также по конечным продуктам извержения — магматическим горным породам. Известно, что магматические горные породы характеризуются большим разнообразием: встречаются разности, богатые кремнеземом, называемые кислыми и ультракислыми породами; наблюдаются породы, бедные кремнеземом, именуемые основными и ультраосновными разностями.

Известны также породы со средним содержанием кремнезема — средние породы. Состав изливающейся лавы также характеризуется меняющимся содержанием кремнезема. Отсюда возникает вопрос о том, существует ли на глубине единая родоначальная магма, которая впоследствии подвергается дифференциации, или существует несколько разнообразных магм, из которых формируются кислые, средние, основные и ультраосновные горные породы. Вопрос этот до сих пор не решен однозначно.

Некоторые ученые, как, например, В. Н. Лодочников, предполагают, что имеется несколько магм, отвечающих по составу различным группам горных пород. Другие (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг) считают, что существует две магмы — кислая и основная. Большинство исследователей (Р. О. Дели, Н. Л. Боуэн, А. Н. Заварицкий и др.) полагают, что имеется одна родоначальная магма основного базальтового состава. Магма при застывании подвергается разделению по составу, или дифференциации. Процесс дифференциации магмы очень длительный, проходящий миллионы и сотни миллионов лет. Принято выделять два типа дифференциации: магматическую и кристаллизационную.

Магматическая дифференциация

Протекает в жидком состоянии и предшествует кристаллизационной дифференциации. Процесс магматической дифференциации подразделяют на ликвацию и ассимиляцию. Ликвация — это процесс расслоения расплава на две или несколько несмешивающихся жидкостей. Его можно сравнить с доменной плавкой, когда при остывании металлического расплава происходит отделение шлака (он всплывает наверх) от штейна, накапливающегося в нижней части домны.

О возможности дифференциации магмы за счет ликвации высказывались такие крупные ученые, как Левинсон-Лессинг, Дели и др. Экспериментальные работы Дж. Грейга показали, что ликвация происходит в расплавах, насыщенных кремнеземом. Д. П. Григорьев экспериментальным путем доказал возможность ликвации в расплавах, близких по составу к основным горным породам, в присутствии летучих компонентов. За счет ликвации образуется группа магматических месторождений, в частности, медно-никелевые месторождения в основных и ультраосновных горных породах.

В процессе магматической дифференциации происходит также расплавление и растворение посторонних включений и горных пород стенок магматической камеры. Этот процесс называется ассимиляцией. В процессе ассимиляции может меняться состав магмы. Некоторые ученые полагают, что при ассимиляции магмой богатых кремнеземом пород могут образовываться граниты по периферии массивов основных горных пород. Нередко в составе массивов различных магматических горных пород наблюдаются обломки чуждых горных пород, называемых ксенолитами.

Кристаллизационная дифференциация

Считается наиболее вероятным фактором, обуславливающим все разнообразие встречаемых горных пород. Теория кристаллизационной дифференциации подробно разработана Н. Боуэном. Интересно, что на возможность образования различных групп горных пород путем кристаллизационной дифференциации указывал еще Ч. Дарвин. При охлаждении магматического очага в магме возникают центры кристаллизации различных минералов, возникающих в определенной последовательности, соответствующей температуре образования тех или иных минералов.

Установлено, что из силикатного расплава первым выделяется оливин, затем выпадают кристаллы пироксена и основного плагиоклаза. Кристаллы оливина, имеющие больший удельный вес по сравнению с расплавом, опускаются на дно магматического очага. Остающийся на месте расплав делается более кислым, и при значительном выделении оливина из базальтового состава первоначальной магмы могут возникнуть и кислые породы гранитного состава. Исследование условий образования минералов из расплава позволило Боуэну установить последовательность выделения темноцветных и светлых минералов, которая получила название ряда Боуэна.

Кристаллизационный ряд Брауна

(Последовательность выделения минералов из магмы)

Кристаллизационный ряд Брауна

В выделенном ряду имеются две ветви: минералы магнезиально-железистые, темноцветные, называемые также фемическими, составляют одну (левую на схеме) ветвь и минералы светлые, известково-щелочные, называемые также салическими (кремний и алюминий играют в них ведущую роль), составляют другую ветвь (правую на схеме).

Эксперименты, проведенные Боуэном, показали, что температура кристаллизации оливина (форстерита) равна 1890°. Таким образом, оливин устойчив при высоких температурах. Он устойчив и при низких температурах, если нет химически активных реагентов. Например, если расплав содержит кремнезем, то при температуре 1570° С оливин с ним реагирует и переходит в ромбический пироксен. Известны и дальнейшие процессы преобразования ромбических пироксенов в моноклинные пироксены, последних — в роговые обманки. Данная ветвь завершается образованием биотита, в который входят летучие компоненты и щелочи.

Другая ветвь кристаллизационного ряда Боуэна начинается с образования анортита. Температура кристаллизации анортита при обычном давлении 1550° С. При понижении температуры из расплава выделяются плагиоклазы с повышенным содержанием альбитовой молекулы, а плагиоклазы, богатые анортитовой молекулой, становятся неустойчивыми. Происходят процессы мета-соматического замещения основных плагиоклазов кислыми.

Температура кристаллизации альбита примерна соответствует температуре выделения биотита. Ветвь завершается калиевым полевым шпатом, кварцем и мусковитом. Приведенная схема последовательности выделения минералов и соответствие в ней определенных минералов правого ряда определенным минералам левого ряда позволяют установить возможные парагеиезисы минералов в магматических породах.

Формы залегания магматических горных пород

Рис. 65. Формы залегания магматических горных пород:
1 — вулканический очаг; 2 — жерло вулкана; 3 — конус (купол) вулкана; 4 — лавовые потоки; 5 — покровы; 6 — батолит; 7 — дайки; 8 — лакколит; 9 — силлы (пластовые жилы); 10— шток; 11 — лополит; 12—факолиты

Так, возможно совместное нахождение оливинов и пироксенов с анортитом и натрово-известковыми плагиоклазами, роговая обманка ассоциирует с известково-натровыми плагиоклазами, биотит — с кислыми плагиоклазами, калиевым-полевым шпатом и кварцем.

Магма в процессе своего застывания образует магматические горные породы — интрузивные и эффузивные —весьма разнообразных форм (рис. 3). Эти формы в значительной степени определяются местом их образования: при излиянии магмы на поверхность земли в виде лавы возникают потоки, покровы, купола. При застывании на глубине форма интрузивных тел будет зависеть от тех каналов, по которым внедряется магма, и глубины, на которой она застывает.

Интрузивы, возникающие на больших глубинах от поверхности земли, называются абиссальными, а застывшие на меньших глубинах — гипабиссальными. Абиссальные горные породы залегают в виде батолитов и штоков. Гипабиссальные интрузивные породы представлены лакколитами, лополитами, факолитами, силлами, дайками и др.

Текстура горных пород

Магматические горные породы характеризуются определенными особенностями, главнейшие из которых — структура и текстура.

Структурой горной породы называют особенности строения горной породы, обусловленные размерами, формой и взаимоотношениями составных частей.

Текстурой горной породы называют соотношение отдельных участков, слагающих горную породу и характеризующих степень однородности ее сложения. Текстура характеризует способ заполнения пространства составными компонентами. Текстура отражает особенности внешнего облика породы крупного масштаба: пористость, слоистость, сланцеватость и др.

Представители абиссальных и гипабиссальных горных пород отличаются друг от друга по структурным и текстурным признакам. Например, для абиссальных горных пород характерна так называемая полнокристаллическая структура, когда все слагающие горную породу компоненты — минералы — имеют хорошо выраженное кристаллическое строение, и массивная текстура, так как раскристаллизация горной породы происходила в условиях господства высоких давлений, способствовавших плотному прилеганию выпадающих из расплава кристаллов.

Гипабиссальные горные породы имеют порфировидную структуру, для которой типичны крупные кристаллы, вкрапленные в основную массу горной породы, состоящей из кристаллов примерно одинаковых размеров. Иногда среди этих пород можно видеть и порфировую структуру, когда на фоне скрытокристаллической или мелкозернистой массы выделяются вкрапленники каких-либо минералов.

Эффузивные горные породы по степени изменения принято делить на две группы: кайнотипные — малоизмененные, свежие и палеотипные — сильно измененные.

Магматические горные породы интрузивного и эффузивного происхождения обычно хорошо различаются по структуре и текстуре. Интрузивные горные породы большей частью имеют полнокристаллическую структуру и массивную текстуру. Эффузивные горные породы, как правило, характеризуются неполнокристаллической структурой, часто стекловатой, и пористой или пузырчатой текстурой.

Магматические горные породы подразделяются по содержанию в них кремнезема на кислые (при содержании кремнезема более 65%), средние (65—55%), основные (55—45%), ультраосновные ( Классификация магматических горных пород

Состав породы Породы интрузивные Породы эффузивные
изменённые свежие
Кислые пород SiO2>65% Только кварц и полевые шпаты Аляскит
Кварц, калиевый полевой шпат, кислый плагиоклаз, слюда, реже другие темноцветные мин-лы Гранит Кварцевый порфир Липарит
Средние породы
SiO2 65-55%
Щелочной полевой шпат, кислый плагиоклаз, немного темноцветных минералов Сиенит Ортоклазовый порфир Трахит
Средний плагиоклаз и темноцветный минерал Диорит Порфирит Андезит
Основные породы SiO2 55-45% Основной плагиоклаз и темноцветный минерал, (в том числе иногда оливин) Габбро Диабаз, авгитовый, порфит Базальт
Ультраосновные

Статья на тему Минералообразование

Похожие страницы:

Краткий курс минералогии и петрографии, с начальными сведениями по кристаллографии В.В. Критский, С.Д. Четверников СОДЕРЖАНИЕ I. Основные сведения по кристаллографии 1.

Содержание статьи1 МАГМАТИЧЕСКОЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ1.1 МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ В ОБЛАСТИ КОНТАКТОВ1.2 ГИДРОТЕРМАЛЬНОЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ1.3 МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ В ПНЕВМАТОЛИТОВЫХ ЖИЛАХ И ПЕГМАТИТАХ МАГМАТИЧЕСКОЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО.

Содержание статьи1 ПЕТРОГРАФИЯ1.1 РОЛЬ РУССКИХ И СОВЕТСКИХ УЧЕНЫХ В РАЗВИТИИ ПЕТРОГРАФИИ1.2 МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ1.2.1 а) ОБЩИЕ СВОЙСТВА МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД ПЕТРОГРАФИЯ.

Содержание статьи1 ОБРАЗОВАНИЕ МИНЕРАЛОВ В ПРИРОДЕ1.1 Выветривание горных пород1.2 МАГМА И ЕЕ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЕ МИНЕРАЛОВ В ПРИРОДЕ а) ЗЕМНАЯ КОРА.

Содержание статьи1 ЧТО ТАКОЕ МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ1.1 ПРИЧИНЫ РАЗНООБРАЗИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД1.2 РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД1.3 НОВЫЕ ИДЕИ В ПЕТРОГРАФИИ1.4 ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ.

Содержание статьи1 Пегматитовое минералообразование в природе1.1 Послемагматическое минералообразование1.2 Минералообразование при гипергенезе и осадочном процессе1.3 Седиментогенез1.4 Диагенез1.5 Эпигенез1.6 МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ ПРИ МЕТАМОРФИЗМЕ.

Процессы образования минералов и горных пород в земной коре
Минералы — это природные химические соединения, возникающие при различных химических и физико-химических процессах, протекающих в земной коре.
Горные породы — это природные образования, слагающие разнообразные геологические тела, из которых построена земная кора (литосфера). Они представляют собой закономерные сочетания или механические смеси различных по составу кристаллических минеральных зерен, наряду с которыми могут присутствовать аморфное вещество и органические остатки; к горным породам относятся встречающиеся в земной коре смеси жидких минеральных веществ (неорганических и органических).
Минералы, на долю которых приходится основная часть объема горных пород, называются, породообразующими. В большинстве своем они представлены широко распространенными силикатами и алюмосиликатами, иногда карбонатами, хлоридами, фосфатами, окислами и гидроокислами. Минералы, обычно присутствующие в горных породах в незначительном количестве как примеси, носят название акцессорных.
Изучение состава, свойств, условий образования и нахождения минералов в природе — основное содержание минералогии. Наука, изучающая горные породы, называется петрографией (от греч. язтра — скала, камень; урасрсо — пишу: описание камней).
Все процессы образования минералов и горных пород могут быть разбиты на три группы:
A. Эндогенные (внутренние), или, как их часто называют, гипогенные (глубинные) процессы, происходящие за счет внутренней тепловой энергии земного шара.
Б. Экзогенные (внешние), или гипергенные (поверхностные) процессы, происходящие на поверхности земли главным образом под воздействием солнечной энергии.
B. Метаморфические (метаморфогенные) процессы, связанные с перерождением ранее образовавшихся минеральных ассоциаций (как экзогенных, так и эндогенных) в результате изменяющихся физико-химических условий, среди которых главное место занимают изменения давления и температуры.
А. ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
1. Магматические процессы протекают в силикатных расплавах (магме), возникающих в глубинах земли. Застывание и кристаллизация магм приводят к образованию различных магматических (изверженных) горных пород (температура 700—800°, иногда до 1200°). По способу образования магматические породы делятся на внедрившиеся (интрузивные) и излившиеся (эффузивные). Первые формируются на большей или меньшей глубине от поверхности земли, в толще осадочных, метаморфических или других изверженных пород, которые они прорывают* Вторые образуются из магмы, достигшей земной поверхности при извержениях вулканов; это затвердевшие вулканические лавы и близкие к ним породы.
2. Пегматитовые процессы выражаются в том, что после кристаллизации основного объема магмы и образования интрузивных пород сохраняется в жидком состоянии небольшая часть магмы, обогащенная летучими веществами и имеющая относительно пониженную температуру затвердевания. Этот остаточный силикатный расплав в дальнейшем дает начало особым минеральным телам — различным типам пегматитовых жил (начальная температура формирования 600—700°).
3. Пневматолитовые (большей частью эксгаляционные) процессы происходят в кратерах, на склонах вулканов и в пустотах лавовых потоков; они проявляются в образовании минералов непосредственно из вулканических эксгаляций — газов и паров (температура выше 200—300°).
4. Пневматолито-гидротермальные процессы совершаются под воздействием (на горные породы) высокотемпературных газово-водных растворов (надкритических флюидов) и носят главным образом метасоматический характер, т. е. выражаются в замещении минералов ранее образовавшихся горных пород (температура 300—500°) новообразованными минеральными ассоциациями.
5. Гидротермальные процессы протекают с участием горячих водных растворов, восходящих из магматических очагов; как правило, эти растворы циркулируют вдоль трещин, при заполнении которых формируются характерные минеральные тела — гидротермальные жилы. Различают высокотемпературные (200—300°), среднетемпературные (100—200°) и низкотемпературные (

минералы книга

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ ЛИТЕРАТУРА

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА для самостоятельного более глубокого ознакомления с основами минералогии и петрографии НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ ЛИТЕРАТУРА Ферсман А. Е. Занимательная минералогия. М.— Л., 1953; М., 1959. Ферсман А. Е. Занимательная геохимия. Изд. …

АДРЕСА ВЕДУЩИХ МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ

Минералогический музей им. А. Е. Ферсмана Академии наук СССР. Москва, В-71, Ленинский проспект, 14/16. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (МГУ). Музей землеведения; кафедры минералогии и петрографии геологического факультета. …

Минералы по радиоактивности

Е. ПО РАДИОАКТИВНОСТИ I. Сильно радиоактивные Гатчеттолит Карнотит Отунит (отенит) Торбернит Уранинит, настуран II. Слабо радиоактивные Колумбит-танталит Ловчоррит, ринколит Перовскит, лопарит Пирохлор-микролит Титано-тантало-ннобаты Циркон (циртолит, малакон) Содержание книги - Минералы …

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Тема: Геологические процессы минерализации

Основными факторами Минерализации являются-температура ,давление,

окислительно-восстановительные реакции, наличие воды.

Причинами Минерализации являются -Изменение температуры и давления,переохлаждение расплава перенасыщение раствора электрохимические явления, жизнидейтельность организмов, радиоактивное излучение.

Процессы Минералообразования –физико-химические процессы протекающие в земной коре.

Геологические процессы образования минералов по источнику энергии подразделяются па две большие группы: эндогенные, связанные с внутренней энергией Земли, и экзогенные, связанные с внешней энергией Солнца, ветра, воды.

Эндогенные (гипогенные, глубинные) процессы протекают в недрах Земли и связаны с магматической деятельностью. Процессы застывания магмы ведут к образованию различных магматических горных пород, а отделяющиеся от магмы газовые и водные растворы переносят различные элементы и их соединения, которые при благоприятных условиях, например, в полостях, пустотах, трещинах, выделяются в виде минералов.

Экзогенные (гипергенные, поверхностные) процессыпроисходят наили близ поверхности Земли, а также в атмосфере и гидросфере. Они связаны с физическим и химическим разрушением горных пород и минералов и вызывают образование других устойчивых в поверхностных условиях Земли пород и минералов.

Эндогенные процессы делятся на:

1-Собственно магматический или магматогенный (кристаллизация из магмы)

2- Пневматолитический (кристаллизация из газообразной среды)

3- Гидротермальный (кристаллизация из растворов, отделившихся от магмы)

4- Метасоматический (взаимодействие растворов с ранее существовавшими породами и минералами - процесс переходный)

5- Пегматитовый (конечная стадия магматической кристаллизации и метасоматоз).

Магма представляет собой огненно-жидкий силикатный расплав, образующийся в глубинных зонах Земли. Часть ее изливается через жерла вулканов или трещины на земную поверхность и быстро застывает в виде потоков или покровов стекловатых (частично раскристаллизованных) лав — эффузивов, другая часть не доходит до поверхности и медленно застывает па глубинах 1 км и более, образуя интрузивные полнокристаллические породы. Именно при кристаллизации магмы возникла большая часть минера-лов, слагающих земную кору.

Когда говорят о магматическом происхождении минералов, то обычно указывают, с какими по составу породами они связаны: кислыми, средними, основными, ультраосновными. Разнообразие магматических горных пород объясняется процессами дифференциации магмы при ее кристаллизации и ассимиляции ею вмещающих пород.

К числу минералов, образующихся путем непосредственной кристаллизации магматических расплавов, относятся, в основном, различные силикаты. Таким же путем образуются сульфиды железа, никеля, меди, а также хромит, апатит, алмаз и целый ряд других.

М агматические, изверженные горные породы, по глубине залегания (образования) в Земной коре, разделяются на две группы:

Интрузивные горные породы , образовались при застывании магмы в глубине коры.

Эффузивные горные породы , образовались при застывании (кристаллизации магмы) на поверхности (излившиеся породы) или в непосредственной близости от нее.

К числу минералов, образующихся путем непосредственной кристаллизации магматических расплавов, относятся, в основном, различные силикаты. Таким же путем образуются сульфиды железа, никеля, меди, а также хромит, апатит, алмаз и целый ряд других.

П егматитовый процесс – кристаллизация из расплава, обогащенного летучими компонентами ( Fe , Cl , OH и др.)

Пневматолитовый процесс (пневматолиз) – процесс образования минералов из газовой фазы. На некоторых этапах застывания магмы, выделяются газы, которые по мере движения вверх по трещинам, охлаждаются, реагируют с вмещающими породами, в результате чего образуются минералы. Минералы образованные в результате пневматолиза, называются – пневматолиты и разделяются на две группы.

Вулканическая группа. Минералы этой группы образуются в областях вулканической деятельности из газов, отделяющихся от магмы на поверхности, или в близи. Основными газами, выделяемыми во время вулканической деятельности, являются пары воды, хлористые и сернокислые соединения натрия, калия, кальция, H 2 C, SO 2 , NH 4 Cl, присутствуют соединения железа, меди, бора, фтора и др

Глубинные пневматолиты. Образуются, когда газы отделяются в глубине земной коры. Примером действия глубинного пневматолиза, является образование таких группы таких пород, как грейзены . Помимо этого, в результате глубинного пневматолиза образуются такие породы, как осадочно-метаморфические. Последние, образуются вследствие метасоматоза осадочных пород. Главным минералом в грейзенах, является кварц

Глубинным пневматолитам относят грейзены — породы, образовавшиеся в условиях средних глубин благодаря переработке магматическими эманациями (газами и водными растворами) гранитов и жильных магматических пород. В грейзенах из минералов резко преобладает кварц, почти всегда присутствует мусковит и часто встречаются лепидолит, топаз, турмалин, флюорит, берилл, рутил. Из рудных минералов характерны касситерит и вольфрамит, в меньшей степени молибденит и арсенопирит.

Гидротермальный процесс . Гидротермы – горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов. Подобные растворы переносят из магмы и могут ассимилировать вещества из боковых пород. Движение гидротерм происходит за счет разницы давлений по трещинам и зонам контактов пород. По мере удаления от очага температура гидротерм уменьшается, движение замедляется, и из растворов начинают отлагаться минералы. Для минералов образуемых гидротермальным способом, характерны жильные формы выделений. Именно гидротермальный процесс позволяет образовываться кристаллам минералов, высокого коллекционного качества. Гидротермальные процессы разделяются:

высокотемпературные (300 -450°С), располагаются ближе всех к материнской интрузии

низкотемпературные (ниже 200), наиболее удалены от интрузии.

В результате экзогенных процессов образуются осадочные горные породы и соответствующие минеральные месторождения. Экзогенные процессы имеют формы проявления, такие как: процессы химического и физического разрушения минералов (выветривания), перенос продуктов выветривания и осадкообразование, диагенетические процессы (литификация), инфильтрация.

Физическое выветривание . В результате физического выветривания происходит механическое разрушение пород и минералов. Это происходит под влиянием колебаний температуры воздуха, замерзания и оттаивания воды в трещинах, вымывания частичек водой и т.п.

Химическое выветривание . Заключается в частичном или полном разложении минералов под влиянием кислорода, углекислоты, атмосферных и грунтовых вод, которые содержат в растворенном состоянии угольную, иногда серную и органические кислоты, выделяемую в процессе жизнедеятельности бактерий и при разложении растительных остатков. Труднорастворимые соединения кремния, алюминия накапливаются и формируют коры выветривания, представленные обычно глинистыми породами остаточного происхождения. Остаточные продукты могут подвергаться последующему размыву, переносу и переотложению в других местах, входя в состав осадочных пород. Особый характер имеет химическое выветривание сульфидных руд. При окислении сульфидов образуется серная кислота и легкорастворимые сульфиды.

Перенос продуктов выветривания – осуществляется посредством водных потоков, рек, морских волн, движения ледников, ветров, селей и других природных явлений. Во время переноса происходит постоянное дополнительное физическое и химическое разрушение. Особо интересным фактором в процессе переноса является сортировка массы по весу и объёму содержащихся в ней пород и минералов. Наиболее стойкие частицы, отлагаются в различных россыпях, например, в дельтах рек, морских, озерных и других скоплениях.

Осадкообразование. Проявляется в отложении материала разрушенных пород и минералов в озерах, морях. В зависимости от типа отложения осадки разделяют: механические, химические, биохимические, коллоидные. Механические – осаждение взвешенных частиц, химические – выпадение веществ из вторичных растворов, биохимические – при участии живых организмов.

Диагенетические процессы. Проявляются сразу после отложения и уплотнения осадков и выражаются в обезвоживании гидроокислов, замещении органических остатков карбонатами, кремнеземом, сульфидами железа. В результате происходит окаменение осадков (литификация) и образование осадочных пород

Инфильтрационные процессы возникают при выветривании горных пород, когда большая часть химических элементов выщелачивается грунтовыми водами, которые, просачиваясь сквозь толщу осадочных пород, взаимодействуют с ними и образуют специфические низкотемпературные минеральные ассоциации.

Читайте также: