Классификация горных пород

Содержание

Слайд 2

Поскольку геология в первую очередь имеет дело с породами, посмотрим что

Поскольку геология в первую очередь имеет дело с породами, посмотрим что

это такое .
Если по-простому – берешь камень в руки (не строительный) – это и есть пород. Но по научному - Горная порода - это природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород. Горная порода - это природные минеральные агрегаты, слагающие литосферу Земли в виде самостоятельного геологического тела. Традиционно под горной породой подразумевают только твёрдые тела, в широком понимании к горным породам относят также воду, нефть и природные газы. Согласно современным представлениям, горные породы сложены верхней оболочкой планет земной группы, а также Луной и астероидами.
Слайд 3

Классификация горных пород.

Классификация горных пород.

Слайд 4

Магматические и метаморфические горные породы, их состав, структуру, условия образования, степень

Магматические и метаморфические горные породы, их состав, структуру, условия образования, степень

изменения под влиянием различных факторов и закономерность распределения в земной коре изучает Петрография (греч. "петрос" - камень, скала, "графо" - пишу, описываю)
Осадочные горные породы изучает наука Литология
Слайд 5

Образование горных пород обязано специфическим природным процессам: Эндогенным Экзогенным Метаморфическим Гидротермальным

Образование горных пород обязано специфическим природным процессам:
Эндогенным
Экзогенным
Метаморфическим
Гидротермальным
Эндогенные процессы, т.е. процессы, происходящие

в глубинах планеты, подразделяются на пять категорий: магматические, пегматитовые, пневматолитовые, пневматолито-гидротермальные и гидротермальные.
Магматические процессы протекают в силикатных расплавах, возникающих в глубинах земли (в магме). 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.
Слайд 6

Магматизм – совокупность явлений, связанных с перемещением магмы к дневной поверхности

Магматизм – совокупность явлений, связанных с перемещением магмы к дневной поверхности

Земли. Все магматические процессы, в зависимости от места и характера проявления, подразделяются на вулканические (вулканизм) и плутонические (плутонизм). Магма (от греч. magma – густая мазь) – расплавленная огненно-жидкая масса, преимущественно силикатного состава, возникающая в земной коре или верхней мантии
Слайд 7

Зоны активной вулканической деятельности в настоящее время

Зоны активной вулканической деятельности в настоящее время

Слайд 8

Строение вулкана. Кратер Жерло Очаг магмы.

Строение вулкана. Кратер Жерло Очаг магмы.

Слайд 9

Расположение вулканов на Земле не случайно, а подчиняется определенным закономерностям. Вулканы

Расположение вулканов на Земле не случайно, а подчиняется определенным закономерностям. Вулканы

приурочены к участкам земной коры с наименьшей прочностью и наибольшей подвижностью.
Как правило, вулканы располагаются на границах литосферных плит: в т.н. зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры землетрясений (которая образуется при столкновении плит, и одна из плит погружается под другую (вулканы Тихого океана); либо в рифтовой зоне, которая образуется при раздвижении плит (вулканы Атлантического океана).
Есть вулканы, связанные с "горячими точками", располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например, вулканы Гавайских о-вов.
Как полагают, цепь этих островов, вытянутая в западном направлении, образовалась в процессе дрейфа на запад Тихоокеанской плиты при движении над "горячей точкой". Сейчас эта "горячая точка" расположена под действующими вулканами о.Гавайи. В мире выделено несколько зон, в которых сконцентрированы действующие вулканы, которые могут извергаться и не являются потухшими. К ним относятся:
- Средиземноморско-Индонезийская зона – здесь отмечают частое движение в недрах земли. Вулканов много на берегах Италии, характеризуется подобным явлением Эгейское море, и т.д.
- Атлантическая зона - вулканы здесь распространены на островах, а также под водой. Многие острова этой зоны образованы в результате подводной океанической деятельности. Большое количество вулканов находится на острове Исландия и на Канарских островах. Хребет, проходящий в центре Атлантического океана, является главным средоточием вулканов в данной зоне.
Слайд 10

- Индоокеанская зона - Индийский океан является средоточием действующих и потухших

- Индоокеанская зона - Индийский океан является средоточием действующих и потухших

вулканов. Коморские острова, которые образованы в результате вулканической деятельности, имеют на своей поверхности несколько вулканов, самый большой из которых – Картала.
- вулканы центральных частей материков - особенно распространены в Африке. Ярким представителем является Камерун. Также в Африке есть еще целый ряд действующих вулканов.
В центральных областях Европы и Азии действующих вулканов нет.
Самая большая вулканическая группа простирается как «огненное кольцо» вокруг Тихого океана. В области восточноазиатских островов, через Алеутские острова и южную Аляску вдоль западного побережья Северной Америки и Центральной Америки до чилийских Анд простираются примерно 60% всех вулканов Земли. Поэтому эта цепь активных вулканов называется также огненным поясом.
Этот материала перекликается с разделом «Тектоника»
Слайд 11

Слайд 12

В принципе, гранитный и базальтовые слои поставляют из недр Земли различные

В принципе, гранитный и базальтовые слои поставляют из недр Земли различные

породы и минерал. Все зависит от глубины магматического очага и тектонических особенностей того места где происходит извержение.
Гранит формирует породы материков, а базальт образуется на дне мирового океана
Слайд 13


Слайд 14

Базальт Основная масса сложена: микролитами плагиоклазов NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8, - состаляющая

Базальт

Основная масса сложена: микролитами плагиоклазов
NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8, - состаляющая часть полевых

шпатов

роговой обманкой Ca2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2

магнетитом FeO·Fe2O3 — широко распространённый минерал чёрного цвета

Слайд 15

Апатитом Ca10(PO4)6(OH,F,Cl)2 Вулканическим стеклом (обсидианом), Армения Вулканическое стекло (волосы Пеле), Гавайи

Апатитом Ca10(PO4)6(OH,F,Cl)2

Вулканическим стеклом (обсидианом), Армения

Вулканическое стекло (волосы Пеле), Гавайи

Слайд 16

Гидротермальные процессы протекают с участием горячих водных растворов, восходящих из магматических

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 (<100°) гидротермальные процессы.
Слайд 17

Гидротермальные процессы — эндогенные геологические процессы образования и преобразования минералов и

Гидротермальные процессы — эндогенные геологические процессы образования и преобразования минералов и руд,

происходящие в земной коре на средних и малых глубинах с участием горячих водных растворов при высоких давлениях. В результате гидротермальных процессов происходит формирование образований-гидротермалитов[1]: рудных жил и рудных месторождений.
Характерные черты гидротермальных месторождений:
гидротермальные тела окаймлены ореолами рассеяния составляющих их элементов (первичные ореолы рассеяния)
прилегающие к ним породы гидротермально преобразованы
содержат жидкие/газово-жидкие включения в минералах руд
Слайд 18

Типичные гидротермальные минералы Кварц, горный хрусталь Киноварь HgS Гематитминерал железа Fe2O3

Типичные гидротермальные минералы
Кварц, горный хрусталь

Киноварь HgS

Гематитминерал железа Fe2O3

Флюорит плавиковый шпат, — минерал,

фторид кальция CaF2.
Слайд 19

пирит Раковина аммонита, замещённая пиритом Золото самородное

пирит

Раковина аммонита, замещённая пиритом

Золото самородное

Слайд 20

Совсем коротко о метаморфизме горных пород. Метаморфизм ( подвергаюсь превращению, преображаюсь)

Совсем коротко о метаморфизме горных пород.
Метаморфизм ( подвергаюсь превращению, преображаюсь) — процесс

твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида - какого-либо растворителя или газа.
Метаморфические преобразования горных пород происходят в температурном интервале 250—1100 °C.
Давление — фактор, влияющий на объём горных пород, их плотность, температуру плавления, а также на коллекторские свойства. Выделяют два его типа — геостатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее).
Слайд 21

Пример преобразования пород в результате метаморфизации.

Пример преобразования пород в результате метаморфизации.

Слайд 22

ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ При экзогенных процессах образуются осадочные горные породы и соответствующие

ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
При экзогенных процессах образуются осадочные горные породы и соответствующие минеральные месторождения.
Формы проявления

экзогенных процессов следующие: физическое и химическое выветривание горных пород различного происхождения, перенос продуктов выветривания, отложение их в виде осадка и последующее окаменение последнего
. Физическое выветривание состоит в механическом разрушении горных пород под влиянием колебаний температуры воздуха, замерзания и оттаивания воды в трещинах, вымывания частичек горных пород текучими водами или выдувания их ветром, дробления береговых скал морскими волнами, перетирания пород при движении ледников и т.п.
Слайд 23

Химическое выветривание заключается в частичном или полном разложении минералов горных пород

Химическое выветривание заключается в частичном или полном разложении минералов горных пород под

влиянием кислорода воздуха, углекислоты и атмосферных и грунтовых вод.
Последние обычно содержат в растворенном состоянии угольную, иногда серную и другие, в том числе органические, кислоты, выделяемые в процессе жизнедеятельности бактерий и при разложении растительных остатков в почвах, торфяниках и пр.
Среди продуктов химического разложения горных пород легкорастворимые соединения (соли калия, натрия, кальция, магния)
Труднорастворимые соединения кремния, алюминия, железа накапливаются и формируют так называемые коры выветривания
Слайд 24

Перенос продуктов выветривания осуществляется реками, ручьями, временными водными потоками, морскими волнами

Перенос продуктов выветривания осуществляется реками, ручьями, временными водными потоками, морскими волнами и

течениями, ледниками, ветром и другими геологическими агентами, действующими на поверхности земли. Перенос сопровождается непрерывным дополнительным разрушением, истиранием и окатыванием обломков, их сортировкой по размеру и весу.
. Осадкообразование заключается в отложении материала разрушенных горных пород в озерах, морях и океанах. В зависимости от того, каким путем происходит осаждение — механически (осаждение взвешенных частиц), вследствие процессов коагуляции коллоидных растворов, кристаллизации из насыщенных истинных растворов или, наконец, при участии живых организмов, в том числе бактерий, различают механические, коллоидные, химические и биохимическиеосадочные процессы и соответствующие осадки.
Слайд 25

Литология (греч. "литос" - камень) - наука, изучающая осадочные горные породы.

Литология (греч. "литос" - камень)
- наука, изучающая осадочные горные породы.

Слайд 26

Оса́дочные го́рные поро́ды — образуются в результате переотложения продуктов выветривания и

Оса́дочные го́рные поро́ды — образуются в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения

различных горных пород, химического и механического выпадения осадков из воды, жизнедеятельности организмов или всех процессов одновременно.
Изучением осадочных горных пород занимаются литологи, которые на основе анализа наблюдаемых свойств пород восстанавливают условия их образования.
Т.е. конечной целью «литологии» является восстановление палеогеографических условий формирования осадочных пород
Слайд 27

Крупнейшие литологи России Никола́й Миха́йлович Стра́хов (15 апреля 1900, 13 июля

Крупнейшие литологи России

Никола́й Миха́йлович Стра́хов (15 апреля 1900, 13 июля 1978,

Москва) — советский геолог и геохимик, один из создателей современной литологии. Доктор геолого-минералогических наук, академик АН СССР (1953), лауреат и Сталинской (1948) и Ленинской (1961) премий.
Леони́д Васи́льевич Пустова́лов (8 августа 1902, 15 ноября 1970, Москва) — советский учёный-геолог, геохимик, петрограф и литолог, член-корреспондент АН СССР (1953 год).  
Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Классификация осадочных пород: обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные

Классификация осадочных пород:
обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные

Слайд 31

Слайд 32

Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый

Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат

обломочных зёрен размером от 0,1 мм до 2 мм (песчинок) связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).
Слайд 33

Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или

Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или

ветром и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломков и степень отсортированности по величине зёрен указывают на протяженность переноса обломков от места первоначального образования.
В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.
Слайд 34

Классификация песчаников Песчаники обычно классифицируются по минеральному составу обломочного материала. Выделяют

Классификация песчаников
Песчаники обычно классифицируются по минеральному составу обломочного материала. Выделяют мономиктовые

(мономинеральные), олигомиктовые (обломки представлены двумя минералами) и полимиктовые (обломки представлены более, чем двумя минералами) разновидности.
Песчаник-ракушняк
Слайд 35

К мономинеральным песчаникам относятся широко распространенные кварцевые песчаники, более 90 %

К мономинеральным песчаникам относятся широко распространенные кварцевые песчаники, более 90 % обломочного

материала которых составляет кварц, а также сравнительно редко встречающиеся полевошпатовые и глауконитовые песчаники.
Слайд 36

К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и др. (с содержанием кварца

К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и др. (с содержанием кварца

60—90 %).
Полимиктовые :
аркозы  — песчаники с заметным преобладанием полевых шпатов над кварцем;
Слайд 37

граувакки — песчаники, размер зерен от 1,5 до 2,0 мм, содержащие

граувакки  — песчаники, размер зерен от 1,5 до 2,0 мм, содержащие

большое число обломков горных пород, и цемент из тонкозернистого обломочного материала (алевритовой и пелитовой размерности).
Песчаник, в котором преобладает пирокластичекий (вулканогенный) материал, называется туфогенным.
Слайд 38

Полевы́е шпа́ты - из класса силикатов Система изоморфного ряда К[AlSi3O8] —

Полевы́е шпа́ты - из класса силикатов Система изоморфного ряда К[AlSi3O8] — Na[AlSi3O8] — Са[Al2Si2O8],
Полевые шпаты — наиболее распространённые породообразующие

минералы, они составляют около 50 % от массы земной коры. При распаде образуют ГЛИНЫ и другие осадочные породы.
Слайд 39

Слюды — группа минералов-алюмосиликатов, обладающих слоистой структурой и имеющих общую формулу

Слюды — группа минералов-алюмосиликатов, обладающих слоистой структурой и имеющих общую формулу
R1(R2)3[AlSi3O10](OH, F)2, где R1 = К, Na;

R2 = Al, Mg, Fe, Li.
Слюда — один из наиболее распространённых породообразующих минералов интрузивных, метаморфических и осадочных горных пород, а также важное полезное ископаемое.
Слайд 40

Песчано-алевритовые останцы

Песчано-алевритовые останцы

Слайд 41

Аргиллит (от др. греч. ἄργιλλος — «глина» и λίθος — «камень»)

Аргиллит (от др. греч. ἄργιλλος — «глина» и λίθος — «камень») — твёрдая, камнеподобная

глинистая горная порода, образовавшаяся в результате уплотнения, дегидратации и цементации глин при диагенезе и эпигенезе.
Слайд 42

По минералогическому и химическому составу аргиллиты очень сходны с глинами, но

По минералогическому и химическому составу аргиллиты очень сходны с глинами, но

отличаются от них большей твёрдостью и неспособностью размокать в воде. Подобно глинам, аргиллиты образуют либо массивные пласты, либо микрослоистые (плитчатые) разновидности.
Аргиллиты — типичные осадочные породы, характерные для областей подвергшихся действию высоких температур и давлений
Аргиллит является разновидностью камнеподобной сланцеватой глины. Порода бывает синевато-серой, чёрной, аспидной, светлой, беловатой окраски.
Слайд 43

Слайд 44

Хемогенные горные породы — осадочные горные породы, возникающие в результате химического

Хемогенные горные породы — осадочные горные породы, возникающие в результате химического

осаждения из водных растворов или при испарении воды. В их образовании значительную роль играет процесс испарения. Основные места возникновения хемогенных пород лежат в пределах умеренного и субтропического поясов.
К ним относят все минеральные соли, калийные соли,
эвапориты, сода,
кремень и кремнеподобные соединения в ассоциации с трепелами,
фосфориты,
железо-марганцевые руды,
бокситы,
хемогенные известняки,
травертины, большая часть свинцово-цинковых, серных, бороносных и литиеносных руд, которые являются ценным сырьем для развития различных отраслей промышленности.
Слайд 45

Слайд 46

Калийная соль (или Калиевая соль) — минеральный ресурс группы неметаллические. Является

Калийная соль (или Калиевая соль) — минеральный ресурс группы неметаллические. Является сырьём

для химической промышленности для производства калийных удобрений. Это легкорастворимые соли, являющиеся осадочными хемогенными горными породами, образованные легко растворимыми в воде калиевыми и калиево-магниевыми минералами.
Слайд 47

Креме́нь (праслав. *kremy, род. п. kremene; ст. слав. кремы, род. п.

Креме́нь (праслав. *kremy, род. п. kremene; ст. слав. кремы, род. п.

кремене — минеральное образование, состоящее из кристаллического и аморфного кремнезёма (SiO2) в осадочных горных породах. Часто окрашен оксидами железа и марганца в разные цвета, с плавными переходами между ними.
Слайд 48

Фосфориты — осадочная горная порода, агрономическая руда, состоящая преимущественно из фосфатных

Фосфориты — осадочная горная порода, агрономическая руда, состоящая преимущественно из фосфатных минералов

группы апатита (ортофосфат калия K3PO4 ), находящихся в скрыто- или микрокристаллической форме.
Слайд 49

Траверти́н — известковый туф, поликристаллическая хрупкая тонкозернистая гомогенная горная порода, образованная

Траверти́н  — известковый туф, поликристаллическая хрупкая тонкозернистая гомогенная горная порода, образованная минералами

карбоната кальция (в основном арагонит с меньшей долей кальцита), известковые отложения углекислых источников. Образуется в результате осаждения карбоната кальция из воды углекислых источников. Также выделяется из подземных вод в пещерах, образуя сталактиты и сталагмиты
Слайд 50

Травертиновые сталактиты Памуккале в Турции

Травертиновые сталактиты Памуккале в Турции

Слайд 51

Сталакти́ты (греч. Σταλακτίτης — «натёкший по капле») — хемогенные отложения в

Сталакти́ты (греч. Σταλακτίτης — «натёкший по капле») — хемогенные отложения в карстовых пещерах

в виде образований, свешивающихся с потолка (сосульки, соломинки, гребёнки, бахромы и т. п.).

Сталагми́ты (от греч. σταλαγμίτης — капля) — натёчные минеральные образования (большей частью известковые, реже гипсовые, соляные) , растущие в виде конусов, столбов со дна пещер и других подземных карстовых полостей навстречу сталактитам и нередко сливающиеся с ними, образуя сталагнат. Самым высоким в мире считается сталагмит, найденный в пещере Лас Вильяс (Куба) . Его высота — 63 м. В Европе — 35.6 м (пещера Бузго в Словакии).

Слайд 52

Биогенные породы, органогенные породы – осадочные горные породы, образованные в результате

Биогенные породы, органогенные породы – осадочные горные породы, образованные в результате

жизнедеятельности животных и растительных организмов.
Они покрывают значительные площади дна Мирового океана; встречаются также в современных континентальных отложениях (озерных, речных, болотных и др.).
Слайд 53

Структура биогенных пород называется органогенной (или биоморфной, или цельноракушечной), если порода

Структура биогенных пород называется органогенной (или биоморфной, или цельноракушечной), если порода

в значительной степени состоит из раковин или скелетов организмов, сохранивших свою форму; детритовая структура характерна для пород, состоящих из обломков скелетных образований животных или растительных организмов. Органогенные породы классифицируются по химическому составу входящих в их состав минералов.
Слайд 54

Радиоляри́т — органогенная осадочная, обычно глубоководная горная порода, более чем на


Радиоляри́т — органогенная осадочная, обычно глубоководная горная порода, более чем на

50 % состоящая из скелетов радиолярий.
Залежи радиолярита можно встретить на дне морей и океанов. Скелеты погибших радиолярий, опускаясь на дно, образуют радиоляриевый ил, входящий в состав осадочных пород. Так называемая «инфузорная земля», или трепел, целиком состоит из скелетов радиолярий.
Слайд 55

Биогенные элементы Часть земной оболочки, занятой растительными и животными организмами и

Биогенные элементы
Часть земной оболочки, занятой растительными и животными организмами и переработанная

ими и космическими излучениями и приспособленная к жизни, называют биосферой (по Вернадскому).
99% жи­вых тканей содержат только шесть семь элементов: С, Н, О, N, Р, S.
Слайд 56

Обращаю Ваше внимание на тот факт, что терригенные и карбонатные породы

Обращаю Ваше внимание на тот факт, что терригенные и карбонатные породы

играют большую роль в нефтегазовой геологии:
Аргиллиты – накопление исходного органического вещества, которое потом, в процессе катагенеза, превращается (генерирует, рождает) в углеводороды (нефть и газ)э
Песчаники и карбонатные породы служат коллектором (кастрюлей), в котором накапливаются нефть и газ.
Об этом более подробно будет обсуждаться на 3 курсе, когда будете изучать дисциплину « Геология и геохимия нефти и газа»
Но, поскольку мы разбираем литологию, минералы,
на след. слайде показана исходная биопродукция Океана (цветение фито- и зоопланктона), которая, после смерти организмов, захороняется в осадках и превращается в мацералы
(минералы органического происхождения) – источника нефти и газа