Как образуются минералы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Соболевский В.И.

КАК ОБРАЗУЮТСЯ МИНЕРАЛЫ

Мы знаем, что минерал остается неизменным только пока пребывает в той среде, в которой образовался. Но как только условия меняются и он попадает в другую среду (в том числе и в витрину музея или магазина), он начинает изменяться, разрушаться с той или иной скоростью, причем могут возникать новые минералы.

Знание генезиса, т. е. условий образования и дальнейшего существования минералов, имеет большое практическое значение. Если, например, возникает необходимость обеспечить промышленность каким-либо металлом, элементом или же минералом, то, зная условия образования комплекса минералов, слагающих руду необходимого ископаемого, геолог-разведчик уверенно направит свои поиски в область распространения именно тех пород, среди которых должны находиться нужные минералы. И наоборот, разведуя определенный комплекс пород, геолог всегда знает, какие ископаемые можно в них найти, и уж, конечно, постарается не прозевать возможное месторождение.

Нам известно большое число случаев таких “находок по заказу”. Напомним о поисках алмазов, продолжавшихся в течение нескольких лет и увенчавшихся исключительным успехом; о поисках урана, руд редких элементов, которые первоначально не очень-то легко давались в руки; о поисках золота, руд вольфрама и многих, многих других. Законы распространения минералов и их совместного нахождения в настоящее время настолько детально разработаны, что геологи получают определенные задания: обнаружить такие-то и такие-то руды и минералы там-то. И знать хотя бы краткие сведения по генезису минералов, условиям их образования просто необходимо.

В настоящее время известно примерно две тысячи минеральных видов, а с разновидностями — более четырех тысяч. Какое же безграничное число комбинаций физико-химических процессов необходимо было для образования столь значительного числа “продуктов естественных реакций” — минералов! На память невольно приходит все разнообразие природных условий нашей Родины: субтропики и полярные области, моря и степи, сыпучие пески пустынь и болота и др. Однако, как это ни покажется странным людям, недостаточно Знакомым с геологией, отнюдь не могучие силы природы, создавшие это разнообразие форм земной поверхности, играют особую роль в процессах минералообразования.

Главный источник образования минералов скрыт от наших непосредственных наблюдений глубоко в недрах земного шара. Здесь, в результате процессов, связанных с внутренним жаром Земли и с громадным давлением, и образуется основная масса минералов, большей частью породообразующих. Они слагают глубинные (интрузивные) кристаллические породы, составляющие 95% земной коры.

Процессы минералообразования легко сгруппировать по источникам энергии в три группы.

Процессы магматогенные (гипогенные), т. е. обусловленные внутренним жаром земного шара. Образование минералов непосредственно связано с застыванием и кристаллизацией расплавленной магмы, внедряющейся в толщу земной коры или же изливающейся на земную поверхность при вулканических извержениях. Магма — огнежидкий расплав-раствор — в основном состоит из соединений кремния (силикатов) и содержит все известные химические элементы. Если магма не может преодолеть сопротивления вышележащей толщи пород и не прорывается на земную поверхность, то она постепенно застывает и в ней начинается массовая кристаллизация силикатов, т. е. минералов, содержащих кремнезем. К ним относятся породообразующие минералы, слагающие граниты, сиениты, диориты и другие кристаллические породы.

В наибольшем количестве в этих породах содержатся полевые шпаты, роговые обманки, слюды, граниты, оливин и др. Для своего образования они заимствовали из магмы кремний, кальций, алюминий, железо, магний, натрий, калий, титан, кислород, водород. Следовательно, в процессе кристаллизации происходит обеднение магмы этими элементами и обогащение остаточного расплава (по терминологии академика А. Е. Ферсмана) летучими веществами и тяжелыми элементами.

Температура внедряющейся в земную кору магмы около 1200° С. К концу процесса кристаллизации она падает на 500—600° С, и остаточный расплав внедряется в трещины закристаллизовавшихся пород, уже имея 500—600° С. Образовавшиеся таким образом пегматитовые жилы характеризуются очень крупными размерами (до 50 см и более) слагающих их кристаллов полевых шпатов, кварца, слюд и почти постоянным присутствием кристаллов берилла, турмалина, монацита, минералов редких элементов и т. п. Это настоящие природные музеи, как их называют минералоги. Есть и другие пути образования пегматитов.

Часть летучих веществ вместе с соединениями ценных металлов проникает по трещинам в толщу уже закристаллизовавшихся пород. Воздействуя на слагающие их минералы, эти вещества изменяют их, образуя новые. Таким путем образуются в гранитах характерные горные породы — г р е й з е н ы, состоящие из кварца, светлых слюд, топаза, редких элементов, а также ценные вольфрамовые, молибденовые, оловянные и редкометалльные руды.

При дальнейшем падении температуры начинает выделяться вода в капельно-жидком состоянии, образуя гидротермальные растворы (“горячеводные” в переводе с греч.). Из таких растворов образовались многие месторождения золота, серебра, меди, свинца, цинка, урана, олова, сурьмы, ртути, мышьяка и др. Обычная форма выделения— кварцевые жилы, часто с кальцитом, флюоритом, баритом.

Летучие соединения, взаимодействуя с вмещающими породами, образуют новые минералы, нередко слагающие ценные месторождения.

Второй группой процессов минералообразования являются экзогенные, обусловленные внешними факторами, связанными с деятельностью Солнца. Эти процессы происходят вблизи земной поверхности в условиях невысокой температуры и обычного атмосферного давления. Сущность их состоит в том, что обнажающиеся на поверхности, а также залегающие ка небольших глубинах породы, руды подвергаются разрушению — выветриванию под воздействием Экзогенных факторов: суточных и годовых колебаний температуры, воздействия атмосферных и подземных вод (особенно содержащих кислород, окислы азота, углекислый газ), низших организмов, растений и, наконец, человека, в результате деятельности которого вообще существенно изменяется вся поверхность Земли - Другими словами, минералообразование происходит в результате взаимодействия факторов атмосферы, гидросферы и биосферы на верхнюю пленку земной коры, на уже имевшиеся минералы. Поэтому такие вновь образовавшиеся минералы называются гипергенными (“заново образовавшимися” в переводе с греч.).

При первоначальном механическом (или физическом) разрушении породы растрескиваются, рассыпаются на составляющие минералы, которые переносятся реками, атмосферными водами, ветром. Легкие минералы уносятся, а более прочные и тяжелые, скопляясь, образуют россыпи золота, платины, алмаза, циркона, минералов вольфрама и олова, гранатов, магнетита и др. Большинство породообразующих минералов, особенно полевые шпаты, подвергается при этом разрушению и растворению. Эти растворы поступают в реки, подземные воды и в конце концов в замкнутые озера и в океан, повышая в них запасы солей. В районах с засушливым климатом происходит осаждение различных солей с образованием месторождений гипса, мирабилита, каменной соли, калийных и других “солеобразных” минералов,

вия атмосферных и подземных вод (особенно содержащих кислород, окислы азота, углекислый газ), низших организмов, растений и, наконец, человека, в результате деятельности которого вообще существенно изменяется вся поверхность Земли - Другими словами, минералообразование происходит в результате взаимодействия факторов атмосферы, гидросферы и биосферы на верхнюю пленку земной коры, на уже имевшиеся минералы. Поэтому такие вновь образовавшиеся минералы называются гипергенными (“заново образовавшимися” в переводе с греч.).

Важное значение имеют биохимические осадки, образующиеся в результате жизнедеятельности организмов. К ним относятся горючие ископаемые, известняки, мел, некоторые бурые железняки, самородная сера, фосфориты, выделившиеся при участии бактерий и водорослей. Интересно напомнить, что имеются крупные месторождения, например урана, связанные с торфом, каменными углями, нефтью, фосфоритами.

Третью группу процессов представляют метаморфические, вызывающие изменения горных пород в глубинах земного шара под влиянием господствующих в недрах высоких температур и давлений. Эти весьма сложные процессы возникали в связи с изменениями геологической обстановки и первоначального залегания пород. Различают следующие типы метаморфизма: р е-гиональный, захватывающий значительные площади и происходящий на больших глубинах (при этом образуются сланцы, гнейсы); контактовый — возникает при действии внедрившейся магмы, особенно гранитной, на известняки, мергель, которые переходят в мраморы и скарны — породы, состоящие из гранитов, пироксенов и других минералов. С этими породами иногда связаны крупнейшие месторождения железа, а также вольфрама, молибдена, олова и кобальта.

Минералы – это природные тела естественного происхождения. Они образуются в результате разнообразных физико-химических процессов на поверхности или в недрах Земли. Все минералы находятся в данный момент или некогда находились в кристаллическом состоянии. Они могут пребывать как в твердом, так и в жидком (вода, ртуть) или газообразном (метан, углекислый газ) состоянии.

Образование минералов

Минералы образуются либо в земной коре, либо на поверхности. Процессыобразования бывают одного из трех видов:

Эндогенные (глубинные). При этом образование минералов происходит глубоко под землей. Расплавленные силикатные породы (магма), протекая в толщу земной коры из нижележащих слоев, застывают. Выделяющиеся при этом газы и водные растворы собираются в пустотах и трещинах. Так появляются новые минералы.
Экзогенные (поверхностные). Этот вид процессов характерен тем, что образование новых минералов происходит на земной поверхности: в местах соприкосновения литосферы с гидросферой, биосферой и атмосферой. Здесь происходят такие процессы, как выветривание, образование горных пород вследствие жизнедеятельности организмов (например, образование ракушечника из минерализованных останков морских животных).
Метаморфические. В земной коре постоянно протекают геологические процессы, которые вызывают образование новых минералов. Например, осадочные горные пород биогенного происхождения могут оказаться в толще литосферы. Там они подвергаются действию высокой температуры и давления. Так из известняка получается мрамор. Или наоборот, при извержении вулкана магма достигает поверхности, изливается, застывает и подвергается выветриванию и прочим экзогенным изменениям.

Классы минералов

Мировая общепринятая классификация минералов разработана IMA (Международным Минералогическим обществом). Основная единица классификации – класс. В классы входят семейства, подклассы, группы и надгруппы. В основном, классификация составлена по химическим свойствам и включает классы:

Сульфиды (арсениды, антимониды, селениды, висмутиды, телуриды, а также семейство пирита-марказита). Это группа сернистых соединений из 250 минералов. Примеры: киноварь, медный и железный колчедан.
Сульфаты, производные серной кислоты с низкой твердостью и неметаллическим блеском: глауберова соль, гипс, ангидрит.
Сульфосоли,
Галогениды. Больше 100 минералов, фтористых, хлористых и прочих галогеновых соединений: флюорит, хлорид натрия, сильвин.
Окислы (включает надгруппы шпинели и хегмобитов) и гидроокислы. Эти два класса составляют до 17 % всей земной коры. Из них 12% приходится на долю кварца. Кроме него окислы и гидроокислы кремния и металлов объединяют множество минералов малой и большой плотности: боксит, корунд, магнетит, гематит и пр.
Карбонаты. Соли угольной кислоты в литосфере представлены более чем 80 минералами. Это магнезит, сидерит, доломит, кальцит и пр.
Арсенитов (антимониты, селениты, висмутиты, телуриты и собственно арсениты),
Нитраты,
Бораты,
Хроматы,
Молибдаты,
Фосфаты, т.е. соли фосфорной кислоты. В классе около 200 минералов малой твердости и плотности: фосфат кальция, апатиты.
Вольфраматы,
Силикаты, алюмосиликаты. Это более 800 минералов с большим породообразующим потенциалом: 80% от всей земной коры. Если отнести к силикатам и кварц, то их доля составт больше 90%. Силикаты характерны кристаллической решеткой, в основе которой находится кремний-кислородный тетраэдр: авгит, оливин, слюды, берилл и пр.
Арсенаты,
Ванадаты.

Также классификация включает несколько особых надгрупп (апатиты, лауэиты, алуниты, гранаты, майэниты).

В отдельный класс согласно международной классификации выделены самородные элементы. Он включает самородки золота, платины, мышьяка, ртути, железа, никеля, серы и углерода (такие как графит или алмаз).

Класс органических минералов также существует и включает в себя некоторые минералы естественного происхождения (ацетаты, меллитаты, оксалаты и пр.). Следует различать биогенные минеральные образования и органические минералы. К первым относятся натуральные битумы, смолы (янтарь), жемчуг, копал, озокерит, шунгит. Все эти вещества не относятся к минералам, поскольку не имеют и никогда не имели кристаллической структуры. Несмотря на это, их часто по ошибке называют органическими минералами.

Таблица минералов

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ (отмеченные звездочкой только у кристаллических разностей)

Минералы образуются повсюду: глубоко в недрах земли, в пустынях, в болотах и в озерах.

Надо всегда внимательно осматривать ту местность, где вы находитесь, чтобы не пропустить ценный минерал.

Минералы (в коллекциях и при описании в книгах) располагаются в определенном порядке: по химическому составу и строению решетки. Ниже приводится классификация минералов по химическому составу (упомянуты лишь наиболее важные минералы):

1) самородные минералы: золото, платина, серебро, графит, алмаз;

2) сернистые соединения, или сульфиды: галенит, пирит, халькопирит, сфалерит, киноварь;

3) окислы (соединения с кислородом): лед, кварц, гематит, магнетит;

4) водные окислы: бурый железняк, или лимонит, и др.;

5) силикаты (т. е. соединения кремния, или силиция): слюды, полевые шпаты, роговые обманки; сюда относятся почти все породообразующие минералы;

6) фосфаты (соли фосфорной кислоты): фосфорит, апатит, бирюза;

7) вольфраматы (соли вольфрамовой кислоты): вольфрамит, шеелит;

8) сульфаты (соли серной кислоты): мирабилит, гипс, барит;

9) карбонаты (соли угольной кислоты): кальцит, сидерит, доломит;

10) галоидные соединения (соли фтористоводородной и соляной кислот): флюорит, каменная соль, сильвин;

11)органические соединения: янтарь, различные ископаемые смолы, встречающиеся в каменных углях, и др.

По данным археологии, первобытный человек в каменном веке уже пользовался в своем обиходе примерно 20 минералами и 10 горными породами.

Теперь промышленность использует около 400 минералов. Ведь даже для издания этой книги понадобилось не менее 20 различных минералов: из антимонита, галенита, сфалерита, халькопирита были отлиты буквы и изготовлены клише для рисунков; из хромита, гематита, лимонита, висмутина приготовлены краски цветных рисунков; при производстве бумаги были использованы мирабилит, барит, мел, тальк и т. д. Прибавьте к этому еще минералы, необходимые для изготовления печатных машин: руды железа (три-четыре вида), меди, кобальта, никеля, хрома, алюминия, а также другие, — и вы получите некоторое представление о значении минералов в жизни человека.

Минералог прежде всего должен изучить свойства минералов. Есть много химических элементов, которые имеют важное значение для промышленности и сельского хозяйства, но некоторые из них встречаются очень редко и никогда не образуют мало-мальски крупных скоплений. Таковы, например, металл кадмий, придающий меди высокую прочность, металл таллий, соединения которого убивают вредителей сельскохозяйственных культур. Самостоятельных минералов они не образуют, а встречаются в виде примеси в цинковой обманке, причем по внешнему виду судить об этих примесях невозможно.

Во многих случаях по присутствию какого-нибудь, часто малозначительного, минерала можно сделать заключение о наличии ранее не замеченных ценных руд.

Важную помощь может оказать минералог и геологам-разведчикам, подробно изучающим месторождение для разработки, и горным инженерам, которые разрабатывают месторождение, извлекая из него ценные минералы. Внимательно изучая месторождение, минералог сделает точные зарисовки, в которых отметит, как располагаются отдельные минералы и их скопления (руды), которые и надо извлекать.

Знание условий образования месторождения для различных минералов имеет громадное практическое значение. Рассматривая геологическую карту какой-либо местности, мы можем предвидеть, какие минералы, какие полезные ископаемые можно здесь искать.

Для ряда полезных ископаемых — полиметаллов, золота, угля, нефти — составляют карты прогноза (предвидения). На каждой из них указываются площади или участки, на каких следует искать нужное полезное ископаемое, на каких эти полезные ископаемые должны отсутствовать и производить их поиски не следует. Карты прогнозов все более и более входят в практику поисков и разведок и приносят чрезвычайно большую пользу.

Многие руды и минералы содержат различные примеси. Прежде чем рекомендовать их для промышленного использования, минералог должен детально изучить все их технологические свойства. Другими словами, он должен указать насколько данный минерал отвечает своему назначению, какие способы его обработки можно рекомендовать и т. д. Кроме того, минералог должен указать возможность использования в промышленности отходов добычи.

При добыче любого полезного ископаемого всегда извлекается из недр большее или меньшее количество пустой породы, т. е. породы, сопутствующей полезному ископаемому. Такие породы идут в отвалы, что убыточно для государства: ведь для добычи их затрачиваются рабочая сила, материалы, электроэнергия. Поэтому минералоги тщательно изучают все минералы, находящиеся в этих породах, и стараются их использовать.

Если практически важный минерал редок или встречается в виде мелких, плохих образцов, тогда его стараются изготовить искусственно. Например, для получения алюминия нужен редчайший минерал криолит, один раз найденный в Ильменском заповеднике в ничтожном количестве. Теперь же этот минерал научились изготовлять на заводах в большом количестве: тысячи тонн. Минералогические лаборатории, специальные институты и заводы изготовляют искусственные прозрачные и бесцветные минералы: кварц, кальцит, флюорит (из которых делают линзы и призмы для оптических приборов), рубин (применяемый и в механизмах карманных часов и как драгоценный камень) и т. д. Многие тысячи тонн искусственного графита получают в электрических печах. Наша промышленность выпускает свыше сотни различных искусственных минералов, а специальные лаборатории непрерывно продолжают работать над получением новых минералов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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.

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)

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.

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
Состав породы		Породы интрузивные	изменённые	свежие
Кислые пород SiO₂>65%	Только кварц и полевые шпаты	Аляскит	—	—
Кислые пород SiO₂>65%	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
Средние породы SiO₂ 65-55%	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