Новейшие методы минералогических исследований

 

Объект: минерал и минеральные ассоциации в ГП и рудах.

Цель:

- диагностика

- определение химического состава

- установление кристаллической структуры минерала

- изучение условий образования

- изучение возможностей практического использования

Методы исследований:

1. Диагностика

- кристаллооптический

- рентгенодифракционный

- рентгеноспектральный

2. Определение химического состава

- химический анализ

- эмиссионной спектральный анализ

- радиометрический

- пламенная фотометрия

- рентгеноспектральный анализ

- косвенные методы

3. Установление кристаллической структуры

- рентгеноструктурный анализ (дифракция рентгеновских лучей в кристаллической решетке)

4. Изучение условий образования

- определение химического состава, физических свойств, кристаллической структуры

5. Изучение возможностей практического использования

- изучение химического состава с целью комплексного использования

- выделение главных минералов и примесей

- определение текстурно-структурных особенностей (степень дробленности)

 

Принцип современной классификации минералов

 

Тип: Простые вещества

* Класс: Самородные металлы, неметаллы, полуметаллы

Тип: Сульфиды и близкие к ним аналоги

* Класс: Пересульфиды и их аналоги, Сульфиды и их аналоги

Тип: Кислородные соединения

* Класс: Силикаты (Островные, Цепочечные, Ленточные, Листовые, Каркасные) Карбонаты, Окислы и гидроокислы, Сульфаты, Фосфаты

Тип: Галоиды

* Класс; Фториды, Хлориды

Тип: Органические соединения

 

Кристаллохимическая классификация силикатов и их сравнительная характеристика

 

Островные силикаты, т.е. силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO4] 4- и изолированными группами тетраэдров. В силикатах с изолированными тетраэдрами [SiO4]4- каждый из четырех кислородов имеет одну свободную валентность.

Цепочечные силикаты характеризуются структурой, в которой тетраэдры сочленяются в виде непрерывных обособленных цепочек.

Ленточные силикаты имеют тетраэдры в виде сдвоенных цепочек, лент, поясов.

Силикаты цепочечной и ленточной структур обычно вытянуты, для них характерны призматические и столбчатые кристаллы, игольчатые и волокнистые агрегаты.

Листовые силикаты – силикаты с непрерывными слоями кремнекислородных тетраэдров. характеризуются весьма совершенной спайностью и листоватым обликом минералов.

Каркасные силикаты – силикаты с непрерывными трехмерными каркасами из алюмо- и кремнекислородных тетраэдров. В этом случае все кислороды у тетраэдров являются общими, их валентности использованы на связь с катионами, каркас нейтрален.

 

7. Магматические процессы образования минералов

Магматические процессы связаны с магматическими процессами, интрузиями.

Пегматитовый процесс характерен образованием остаточного силикатного расплава. Образуется при кристаллизации гранитной магмы. Образуются пегматиты (микроклин, плагиоклаз, кварц, мусковит, биотит, берилл).

Пегматиты – источник слюды, редки металлов.

 

Пневмтолитовый процесс – процесс образования минералов из газовой фазы.

Продукты пневматолиза:

Пневматолиты – разделяются на вулканические и глубинные.

 

* Вулканические пневматолиты:

- за счет газов, отделившихся от магмы вблизи поверхности или на поверхности.

- имеют ряд налетов, мелкокристаллических корочек или землистых агрегатов (самородная сера, природная борная кислота)

- на океаническом дне образуются сульфидные скопления (пирит, марказит, халькопирит, сфалерит) в незначительном количестве водные сульфаты (гипс, аморфный кремнезем, барит).

 

* Глубинные пневматолиты:

- образуются при отделении газов от магматического очага в недрах земной коры.

- в них редко преобладают кварц, присутствует мусковит.

 

Гидротермальный процесс

Гидротермы – горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов.

Форма жильная:

Главный – кварц.

- Жилы с вольфрамом, касситеритом, молибденитом.

- Жилы с сульфидами меди, свинца, цинка серебра, сурьмы, ртути, золота, асбеста, талька, магнезита.

Форма трубчатая.

 

Минералы осадочного генезиса

 

Образуются:

- на поверхностной части земной коры.

- при процессах выветривания магматических пород, метаморфических и более древних осадочных.

- при отложении продуктов их разрушения в бассейне осадконакопления (седиментация).

* жизнедеятельности организмов (кальцит, опал, халцедон)

* при коагуляции коллоидов (гидроокислы железа)

* при кристаллизации истинных растворов (доломит, гипс, соли)

- преобразование осадка в осадочную горную породу (диагенез)

(пирит, сиденит, марказит, доломит, кальцит, фосфатные минералы)

 

Минералы метаморфического генезиса

 

Кристаллизуются в твердой среде. Химический состав определяется химизмом исходных пород.

 

Подразделяются на минералы:

Богатые: - алюминием (андалузит,

- алюминием + железом + марганцем (хлорит, гранат, алевролит)

- кальцием (гранат, эпидот)

- магнием (тальк, гуммит, периклаз)

- акцессорные минералы метаморфических пород (графит, топаз, руда олова)

Минералы регионального метаморфизма (мрамор, амфиболит, эклогит, зеленые сланцы, филлиты, слюды, гранат, горный хрусталь)

Локального метаморфизма:

- Контактовый (грейзен, роговик)

Минералы: пироксен, гранат, магнетит, халькопирит, галенит.

- Динамометаморфизм (тектонические брекчии, милониты)

 

Петрография и литология

1. Условия образования магматических горных пород

 

Образуются в результате остывания и затвердевания/кристаллизации магмы (естественного высокотемпературного режима) возникающего в глубинных зонах земной коры.

Плутонические (интрузивные) – кристаллизуются в глубине

- абиссальные (на значительной глубине) - гранит

- гипабиссальные (на глубине > 2-3 км)

полуглубинные (сиенит-порфир, диорит-порфир)

Вулканические (эффузивные) – застывают на дневной поверхности

- измененные

- неизмененные

Условия кристаллизации:

Интрузивных пород

- образуются интрузивные абиссальные породы – полнокристаллические, крупно- и среднезернистые по структуре

- медленное снижение температуры под большим давлением

Примеры: гранит, диорит, дунит

Вулканические породы

- при выходе магмы в виде лавы на поверхность

- образуется афнитовая структура; вулканические породы слабоскристаллизованы и часто содержат вулканическое стекло (отличие от плутонических пород)

Пример: обсидиан, риолит

Гипабиссальные породы

- образуют ГП мелкозернистой и афанитовой структурой; исключение, если в интрузивных телах наблюдается интенсивная трещиноватость, то минерализаторы легко испаряются из магмы

- в краевых частях менее раскристаллизованны, по сравнению с центральной частью породы

* Если охлаждение происходит не равномерно возникает порфировая структура, те вкрапления возникают первые

Примеры: диорит-порфир, сиенит-порфир

 

2. Вещественный состав магматических горных пород

 

Химический состав:

Летучие компоненты (минерализаторы) – активные флюид H₂O HF HCl SO₂ CH₄ S BO₃

Кремнезём – особое место

* повышают вязкость, способствуют более быстрой кристаллизации магмы, придают магме подвижность

 

Минеральный состав:

Первичные минералы (в результате перекристаллизации магмы)

Вторичные минералы (явления (акцессорные, ксеногенные минералы))

 

Породообразующие минералы:

31% КПШ

29, 2% плагиоклаз

12% пироксен

12, 4% кварц

3, 8% биотит

2, 6% оливин

1, 7% роговая обманка

 

 

Структуры магматических горных пород

 

По степени кристалличности:

- полнокристаллическая (не содержит вулканического стекла)

- неполнокристаллическая (крупные кристаллы)

- стекловатая (полностью из вулканического стекла)

 

По абсолютным размерам

- фанеритовая

* гигантозернистая (> 50 мм)

* крупнозернистая (5-40 мм)

* среднезернистая (1-5 мм)

* мелкозернистая (< 1 мм)

- афанитовая (только под микроскопом)

 

По отдельной величине зерен

- равномернозернистая

- неравномернозернистая

* серпальная

* порфировая

* порфировидная

 

По минеральной форме

- изометрическая (в 3ех направлениях)

- таблитчатые, чешуйчатые (в 2ух направлениях)

- призматические, игольчатые (в 1ом направлении)

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: