минералогия (1006435), страница 36

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 36)

каустос — горючий), возникшие главным образом за счет растительных и отчасти животных организмов (например, ископаемые угли,горючие сланцы, нефти, горючие газы, твердые битумы и пр.).Органогенные осадки могут возникать путем накопления скелетов отмирающих животных (ракушняки) или тканей высших или низших растений (торф, сапропель). Они могут также являться результатом самой жизнедеятельности организмов, например анаэробных бактерий, разлагающихорганические остатки или сульфаты, в процессе чего в конце концов образуются скопления серы. Наконец, за счет продуктов деятельности бактерий могут возникать желвакоподобные образования, как это в лабораторных условиях было доказано для ферробактерий.При последующем перерождении одни из этих осадков превращаются в неорганические продукты (например, известняки, фосфориты), другие же остаются органическими соединениями (каменные угли и др.).Региональный метаморфизми связанные с ним процессы минералообразованияНаиболее сильные изменения как эндогенных, так и экзогенных образований наступают при так называемом региональном метаморфизме, когдавследствие тектонических перемещений целые области верхних участков земной коры могут оказаться в глубинных условиях, т.

е. в условиях148Общая частьсильно повышенных температур и давлений или в условиях мощного проявления горообразующих процессов.В этих условиях весьма существенно меняется минеральный составгорных пород и руд, а также их свойства и внешний облик. Химическийсостав при метаморфизме остается неизменным, в отличие от метасоматоза, исключение составляют лишь два компонента — вода и углекислота. Образовавшиеся в экзогенных условиях богатые водой соединения превращаются в безводные или бедные водой (например, опалпереходит в кварц, лимонит — в гематит или магнетит и т.

д.). Одновременно происходит перекристаллизация вещества (например, органогенный известняк превращается в мрамор с уничтожением прежних структурных особенностей). Во многих породах, в том числе в изверженных,происходит полная перегруппировка компонентов с образованием новых минералов. Некоторые минералы, такие как гипс, самородная сера,каменная соль и др., совершенно не встречаются в метаморфическихтолщах. Химические реакции под влиянием высокого давления и температуры стремятся идти в сторону образования минералов с уменьшенным объемом и повышенным удельным весом. Парагенезис минераловзависит не только от состава метаморфизующихся пород, но и в значительной мере также от глубины, на которой происходит метаморфизм,т.

е. от термодинамических условий.Сами породы под влиянием сильных динамических воздействий превращаются в сланцы, способные раскалываться на пластинки и плитки (глинистые сланцы, аспидные сланцы, слюдяные сланцы, гнейсы и др.). Еслиметаморфизму подвергаются тонкослоистые осадочные породы, причем направление давлениясовпадает с направлением слоистости или близко к нему, то происходит сминание прослоек с образованием многочисленных мелких складок, подобно тому, как это изображено на рис. 59.В перегруппировках минерального веществабесспорную роль играют такие компоненты, какН2О, СО2 и другие минерализаторы, с помощьюкоторых совершаются не только перекристаллизация масс, но и явления метасоматоза и дажепереотложение минерального вещества.

Источником Н2О и СО2 в данном случае являются либомагматические породы, либо те же породы, котоРис. 59. Железистыйрые подвергаются метаморфизму. Из некоторыхкварцит плойчатойпород, особенно из осадочных, в процессе перетекстуры (слойки, сложенкристаллизации их массы в агрегаты безводныхные кварцем, гематитом иминералов должны освобождаться весьмамагнетитом, смяты всущественные количества воды и отчасти углемелкие складки)Глава 4. Образование минералов в природе149кислоты. В условиях повышения температур и давлений эта метаморфическая вода должна приобретать все свойства типичных гидротерм, а затем — и флюидов, генетически связанных с интрузивной магматическойдеятельностью, т.

е. повышенную способность к растворению, переносу иотложению минералов вдоль трещин или путем метасоматоза.Среди месторождений полезных ископаемых, встречающихся в метаморфизованных толщах, выделяются следующие несколько различныепо генетическим признакам типы: а) метаморфизованные месторождения, т. е. месторождения, существовавшие до момента метаморфизма (например, осадочные месторождения железа и марганца); б) метаморфи'ческие месторождения, возникшие лишь в процессе метаморфизма.Примером генезиса месторождений последнего типа может служитьобразование в метаморфических толщах графита за счет органическихостатков.Известны случаи происхождения скрытокристаллического графитас отпечатками растений за счет пластов каменного угля (в метаморфических толщах восточного склона Урала).

В данном случае графит как новообразование уже не представляет собой горючее ископаемое вследствиекоренного изменения первоначальных свойств и потери летучих веществ.К этому же типу месторождений относятся чрезвычайно интересныев минералогическом отношении так называемые «жилы альпийского типа»(название дано по месту их первоначального изучения). Эти жилы давнообратили на себя внимание минералогов тем, что в них встречаются замечательные по красоте друзы кристаллов различных минералов. Они приурочены к полым трещинам разрыва, возникшим в метаморфических толщах обычно вкрест сланцеватости пород (рис.

60). Характернейшейособенностью состава этих жил является то, что в них выкристаллизовываются те же самые минералы, которые возникают в процессе метаморфизмаРис. 60. Схема строения «жил альпийского типа»150Общая частьв самих окружающих породах, и примерно в тех же количественных соотношениях. Лишь более редкие в породах — акцессорные минералы, содержащие Ti, P, Cl, B и др., в трещинах встречаются в несколько больших количествах, чем в боковых породах. Соответствие минерального составажил альпийского типа составу вмещающих пород позволяет считать, чтоминеральные компоненты были перенесены в полости непосредственно изметаморфизуемых толщ при участии флюидов или гидротерм, не связанных, повидимому, с какимилибо магматическими очагами.

Пестрота минерального состава альпийских жил приводит к тому, что их выполнениетрудно отнести к определенному узкому интервалу температур. Механизмперераспределения компонентов из боковых пород в открытые полости трещин, как предполагается, связан с более высокой растворимостью в поровых растворах породообразующих минералов, а присутствующих в видемелких зерен акцессорных — в особенности, по сравнению с их растворимостью в растворах полостей.Тонкие трещины в метаморфических породах нацело выполняютсяминеральным веществом. Таковы, например, прожилки белого кальцитав серых известняках, молочнобелого кварца в красных яшмах и т.

д. Приэтом размеры кристаллических зерен этих жилок всегда больше, чемв окружающей породе.ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬКЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА МИНЕРАЛОВПринципы классификации. За последние пятьшесть десятилетийпочти все главные руководства по минералогии строились по схемам химической классификации минералов. В основе всех вариантов этой классификации (В. И. Вернадского, Дж. Дэна, П. Грота, А.

К. Болдырева,Х. Штрунца и др.) в той или иной форме лежит периодический закон химических элементов, открытый Д. И. Менделеевым.Этим объясняется то, что основное деление всех минералов на классы потипам химических соединений за небольшими изменениями прочно укоренилось в современной систематике минералов. Однако подразделения внутри классов на подклассы и группы минералов в связи с величайшими достижениями в области изучения строения кристаллических веществ, особенноза последние 70–80 лет, претерпели весьма существенные изменения.Рентгеноструктурные исследования кристаллов, основанные на выводе Е.

С. Федоровым 230 пространственных групп, доказали взаимосвязьмежду химическим составом и кристаллическим строением вещества, чтопозволило уточнить химические формулы многих сложных соединений.Этим путем удалось совершенно определенно выяснить, что такие соединения, как минералы группы шпинели, большинство титанатов и ниоботанталатов, выделявшиеся ранее в виде самостоятельных классов, представляют не что иное, как сложные окислы.

Коренным образомизменились наши представления и о химической природе силикатов, вкристаллических структурах которых раскрыты самые различные поформе и строению комплексные анионы.Не менее существенным для нас следствием этих достижений являетсяустановление функциональной зависимости от особенностей кристаллического строения не только внешних форм кристаллов, но и таких свойств, какоптические, электрические, механические (твердость, спайность, упругость)и пр.

Оказалось, что все эти свойства минералов обусловлены как пространственным расположением структурных единиц (ионов, атомов или молекул)при определенных соотношениях их размеров, так и природой связи между152Описательная частьними и свойствами самих ионов или атомов, определяемыми положением их в таблице химических элементов Менделеева, а следовательно,и их строением.Мало того, закономерности сочетания химических элементов приминералообразовании приводят к более глубоким представлениям о генезисе минералов.

Становится понятным, почему и в каком порядке происходит «отбор» и сочетание тех или иных ионов при образовании кристаллов, выпадающих из растворов или расплавов, в зависимости отфизикохимических факторов равновесия системы (температуры, давления и концентрации химических компонентов).

Отсюда нетрудно догадаться, почему в природе происходит направленное распределение химических элементов и типов химических соединений в различныхпоследовательно возникающих продуктах магматической деятельности(изверженных горных породах, пегматитах, гидротермальных образованиях) или в продуктах экзогенных процессов, приводящих к образованию коры выветривания и химических осадков в водных бассейнах, и т.

д.В течение XX в. минералогия прошла большой путь в своем развитии, претерпев постепенное превращение из науки чисто описательной внауку аналитическую, способную обнаруживать связь между фактами идавать им объяснение. Одним из важнейших инструментов естествознания и необходимым условием для понимания закономерностей в устройстве природы, частью которой является царство минералов, служит систематика, имеющая своей задачей распределить объекты науки по классами другим таксонам (подразделениям) с учетом естественных связей и различий.

Характеристики

Список файлов книги