Признаки магматических горных пород

Декабрь 10, 2013 в Применение горных пород в строительстве

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Основные диагностические признаки, по которым производится определение наименования образцов магматических горных пород: цвет, структура, текстура, минеральный состав.

Цвет образца зависит от минерального состава и отражает условия образования горной породы. Например, образец горной породы имеет зеленовато-светло-серый цвет, где первое – оттенок, второе – интенсивность  окраски (светлый, темный или не выделяется), третье – главный цвет горной породы. Для большинства магматических горных пород основным отличительным признаком является цвет образца, он зависит от соотношения светлых и темноцветных минералов. По цвету, в первом приближении, определятся принадлежность образца горной породы к тому или иному типу по вещественному составу (по содержанию кремнекислоты кислые, средние, основные, ультраосновные для интрузивных грунтов; кислые, средние, основные – для эффузивных грунтов). Образцы грунтов, у которых преобладает светлая интенсивность окраски основной цвет – белый, розовый, красный, зеленый), относятся к кислым интрузивным или эффузивным горным породам. Образцы грунтов, у которых преобладает темная интенсивность окраски (основной цвет – зеленовато-черные, черные), относятся к ультраосновным интрузивным или к основным эффузивным горным породам. Образцы грунтов, которые имеют переходные интенсивности окраски (от светлых к темным) и основную окраску (серые, зеленовато-серые, серо-зеленые, розовато-серые, серо-коричневые, коричневатые, коричневые, темно-коричневые и др.) относятся к средним или основным интрузивным, или к средним эффузивным горным породам. В первом приближении, по цвету образца, как правило, трудно точно ответить на вопрос, к какому типу по вещественному составу относится изучаемый образец грунта. В соответствующей строке формы отчета   записываются два возможных варианта u1086 ответа. В следующем приближении, при определении минерального состава, окончательно уточняется тип грунта по вещественному составу.

Структура грунта – пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющим составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта. Полнокристаллическая структура характерна для грунтов, у которых все минералы смотрятся в виде кристаллов, зерен (нижний предел размеров частиц, которые различает невооруженный приборами человеческий глаз около 0,05 мм). Если в образце грунта кристаллы имеют примерно одинаковый размер, то такую полнокристаллическую структуру называют еще равномернозернистой. Большинство образцов магматических интрузивных горных пород имеют такую структуру.

По среднему размеру зерен выделяют следующие разновидности полнокристаллической структуры: мелкозернистую (менее 1 мм), среднезернистую (от 1 до 5 мм), крупнозернистую (от 5 до 10 мм) и гигантозернистую (более 10 мм).

Порфировидная или неравномерно-зернистая структура характерна для образцов горных пород, у которых в изломе, на равномерно-зернистом полнокристаллическом фоне, выделяются значительно более крупные кристаллы других минералов. Образцы грунтов с такой структурой в наименовании имеют добавочное слово: гранит-порфир, диорит-порфир, сиенит-порфир, габбро-порфир. Графическая (пегматитовая) структура – это та же полнокристаллическая структура (гигантозернистая), для которой характерно закономерное прорастание крупных, водянисто-серых, темно-серых кристаллов кварца в светлом полевом шпате. В изломе более темные кристаллы кварца на светлом фоне полевых шпатов напоминают древнееврейские, арабские, древнегерманские рунические письмена. Имеющие такую структуру граниты называют письменными гранитами или пегматитами.

Порфировая или неполнокристаллическая структура, когда в изломе образца на тонкозернистом, скрытокристаллическом фоне выделяются отдельные кристаллы минералов, которые называют порфировыми вкрапленниками. Порфировые вкрапленники имеют различную форму: листочки, пластинки, таблички, короткие призмы, зерна, иголки и др. Эта структура характерна для магматических горных пород как интрузивных(глубинных), так и эффузивных (излившихся), образовавшихся из магмы, внедрившейся в верхние горизонты земной коры. Термодинамические условия остывающей на разной глубине магмы (давление, температура и другое), позволяли выделиться из нее в виде кристаллов (порфировых вкрапленников) только некоторым высокотемпературным минералам. Грунты, имеющие такую структуру, называются порфирами или порфиритами: ортоклазовые порфиры, кварцевые порфиры, кварцевые порфириты, диабазовые порфириты, порфириты и др.

Стекловатая структура, когда поверхность излома горной породнапоминает стекло, при этом кристаллы минералов ее слагающие совершенно не видны даже под микроскопом. Образцы грунта очень часто имеют раковистый излом, острые режущие края, а в тонких пластинках просвечивают. Такая структура характерна для эффузивных магматических горных пород, например, обсидианов (вулканического стекла).

Скрытокристаллическая структура встречается у образцов с неразличимыми невооруженным глазом минералами, их можно различить только в лупу или микроскоп (скрытые кристаллы). Она характерна только для эффузивных магматических горных пород, например, базальтов, пемз, андезитов. Тонкозернистая структура является переходной от скрытокристаллической к мелкозернистой, когда кристаллы минералов едва различаются невооруженным глазом. После определения структуры изучаемых грунтов u1085 необходимо сделать предварительный вывод о принадлежности их к интрузивным или эффузивным грунтам, см. форму отчета. Текстура грунта – пространственное расположение слагающих грунт элементов (однородность, слоистость, полосчатость, трещиноватость, пористость и др.).

Однородная или массивная текстура, когда в изломе образца грунта невозможно обнаружить какую-либо закономерность в пространственном расположении элементов (кристаллов, агрегатов), слагающих грунт, все элементы распределены по образцу примерно однородно, одинаково хаотично, при этом некоторые образцы грунта смотрятся массивно. Такая текстура характерна как для интрузивных, так и для эффузивных магматических горных пород. Пористая или пузырчатая текстура, когда в образце видны поры, пустоты. Иногда пористость в образцах ощущается только по весу – легкие за счет микропористости. Эта текстура характерна только для эффузивных магматических горных пород, базальтов, пемз, вулканических туфов. Для эффузивных магматических горных пород выделяют такие характерные для них текстуры, как миндалекаменную – пористую текстуру, когда в образце часть пор, пустот заполнена вторичными минералами в виде миндалин (метабазальты); флюидальную – массивную или пористуютекстуру, когда в образце наблюдается потокообразное, связанное с течением магмы расположение минералов или пор, пустот (риолиты); полосчатую –массивную текстуру, когда в образце хорошо различимы полосы различной окраски; пятнистую – массивную текстуру, когда в образце видны пятна, имеющие цвет отличный от основного цвета грунта (туфы вулканические). После определения текстуры изучаемых грунтов необходимо сделать уточненный, окончательный вывод об их принадлежности к интрузивным или эффузивным грунтам,

Отличительные (особенные) признаки, по которым различаю магматические горные породы друг от друга, связаны со свойствами слагающих их минералов. Если образец горной породы состоит преимущественно из одного минерала, то его определение можно проводить по признакам, отличающим этот минерал – по твердости, цвету черты, цвету в куске, форме кристаллов, спайности, реакции с соляной кислотой и другим признакам. Некоторые разновидности габбро, состоящие из одного минерала, например из почти черного по цвету полевого шпата – лабрадора, называются по имени этого минерала лабрадоритами. Для образцов горных пород, состоящих из нескольких минералов в примерно равной пропорции, сложнее выполнить определение их наименования, здесь на первое место в диагностическом определении наименования, кроме выяснения минерального состава, выходят текстура, структура и отличительные (особенные) признаки, которые указываются в их описании.

Минеральный состав может быть определен для образцов магматических горных пород с полнокристаллической (все минералы смотрятся в виде кристаллов) и порфировой (выделяются отдельные минералы в виде порфировых вкрапленников) структурами. Для образцов эффузивных горных пород, с тонкозернистой или скрытокристаллической структурой, минералы можно различить только с помощью лупы или микроскопа, а дляобразцов со стекловатой структурой их нельзя различить даже в простой оптический микроскоп.

Поэтому определение наименований эффузивных магматических горных пород производится по цвету, структуре, текстуре и отличительным (особенным) признакам, которые указываются в их описании. Полевые шпаты, минералы класса силикатов, по химическому составу делятся на две группы: калиевые – ортоклаз, адуляр, санидин, микроклин; натрий-кальциевые (плагиоклазы) – альбит, олигоклаз, андезин, анортит, лабрадор. Полевые шпаты выделяются в виде кристаллов при остывании магмы после выделения из ее вещества кристаллов темноцветных минералов (амфиболов, пироксенов, биотита и др.). Все полевые шпаты обладают спайностью в двух направлениях, в то же время у образцов с мелкозернистой структурой она не видна. Блеск кристаллов полевых шпатов по плоскостям спайности у невыветрелых образцов от стеклянного до перламутрового. Блеск хорошо виден при поворотах изучаемого образца в лучах света. У выветрелых образцов блеск кристаллов полевых шпатов матовый.

В интрузивных горных породах полевые шпаты смотрятся в виде таблитчатых, призматических кристаллов (граниты, диориты, сиениты,

габбро и др.) или мелкозернистых, сахаровидных масс (аплиты и др.). В интрузивных горных породах кислого, среднего и иногда основного

состава полевые шпаты являются основными минералами их слагающими, и их цвет определяет общую окраску образцов грунтов. В образцах горных пород визуально достаточно трудно бывает отличить калиевые полевые шпаты от натриево-кальциевых. Тем не менее, окраска ортоклаза и микроклина в большинстве случаев является желтоватой, розоватой, зеленой (разновидность микроклина – амазонит), кирпично-красной (ортоклаз, микроклин). Плагиоклазы в основном имеют беловатую (разновидность полевого шпата – альбит), светло-серую (разновидность полевого шпата – олигоклаз), зеленовато- серую (разновидность полевого шпата – андезин) или почти черную (разновидность полевого шпата – лабрадор) окраску. Магматические горные породы, кислые по вещественному составу, из-за большего присутствия светлых полевых шпатов – ортоклаза и микроклина, имеют светлую окраску образцов. Сиениты, кислые по вещественному составу  грунты, из-за увеличения количества плагиоклазов (олигоклазов) обычно окрашены темнее, чем граниты, и не имеют зеленоватой окраски. Диориты, средние по вещественному составу грунты, темнее сиенитов и не бывают розоватыми и красноватыми. Габбро, основные по вещественному составу грунты, смотрятся темнее, чем диориты. Очень часто в состав габбро входит такая разновидность плагиоклаза, как лабрадор, который легко отличается отдругих полевых шпатов по черно-зеленому цвету и синеватой, фиолетовойирризации (при вращении образца горной породы в лучах света по его поверхности бегут синеватые, фиолетовые огоньки). Если габбро состоит только из лабрадора, горную породу называют лабрадоритом. В ультраосновных интрузивных горных породах полевых шпатов нет. В интрузивных и эффузивных горных породах с порфировой структурой полевые шпаты могут присутствовать в виде порфировых вкрапленников. Невыветрелые кристаллы полевых шпатов имеют стеклянный блеск, а выветрелые не блестят и имеют желтоватую, коричневатую окраску.

Кварц – минерал класса оксидов. В магматических горных породах образуется в последнюю очередь, занимает оставшееся пространство между уже образовавшимися кристаллами других минералов и поэтому обычно не имеет присущих ему кристаллических форм. В образцах горных пород смотрится в виде отдельных зерен или их скоплений, напоминающих осколки разбитого стекла – бесцветного (иногда), дымчатого, водянисто-серого, серого, темно-серого цвета. В целом в образцах интрузивных грунтов он смотрится темнее полевых шпатов и светлее слюд. Если кварца в образце грунта много, то по вещественному составу этот грунт кислый и может принадлежать как к интрузивным, так и к эффузивным кварц в виде порфировых вкрапленников) магматическим горным породам. Если в образце грунта с полнокристаллической структурой кристаллы кварца нужно искать по образцу (присутствие кварца в глаза не бросается) и он есть (редкие кристаллы), то этот грунт относится к средним интрузивным магматическим горным породам.

В основных, ультраосновных интрузивных, средних и основных эффузивных горных породах кварца нет.

В средних и основных эффузивных горных породах кварц легко спутать с вулканическим стеклом, которое имеет стеклянный блеск и раковистый излом, иногда по виду напоминает застывшую смолу (стекло заполняет мелкие пустоты в основной тонкозернистой массе и имеет коричневый или черно- коричневый цвет). Нефелин – минерал er.c•…класса силикатов. В образце горной породы он смотрится в виде короткостолбчатых, призматических кристаллов, но чаще в виде неправильной формы зерен бесцветного (с жирным блеском), белого, желтовато-серого, коричневато-красного, зеленоватого цвета. Слюды – минералы класса силикатов. В магматических горных породах в основном встречаются две разновидности слюд: биотит (темная слюда) и мусковит (светлая слюда). Биотит и мусковит смотрятся в образце горной породы в виде листочков, чешуек изометричной или овальной формы с сильным перламутровым или стеклянным блеском. Спайность у слюд весьма совершенная в одном направлении. Поэтому слюды легко расщепляются на отдельные упругие листочки с помощью острых предметов, а иногда и ногтей. Пироксены – минералы класса силикатов. В образцах магматических грунтов чаще всего встречается один из минералов этого класса – авгит, который смотрится в виде коротких призматических кристаллов черного, зеленовато-черного цвета. Сечение кристаллов авгита имеет ви четырехугольников, спайность совершенная в двух направлениях по призме, с углом 87°. По форме кристаллов авгит отличается от похожей на него роговой обманки, для которой характерны кристаллы удлиненной игольчатой,тонкопластинчатой и призматической формы. Если образец грунта с полнокристаллической структурой состоит преимущественно из одного минерала класса пироксенов, грунт называется пироксенитом (тип – ультраосновные).

Амфиболы – минералы класса силикатов. В образцах магматических грунтов чаще всего встречается один из минералов этого класса – роговая обманка, которая смотрится в виде кристаллов удлиненной игольчатой, тонкопластинчатой и призматической формы или в виде их бесформенных скоплений темно-зеленого, буро-черного цвета с стеклянным блеском. Сечение кристаллов роговой обманки имеет вид ромбов, спайность совершенная в двух направлениях с углом 56°. По форме кристаллов роговую обманку необходимо отличать u1086 от похожего на нее авгита, для которого характерны короткие призматические кристаллы, и от биотита, который смотрится в виде листочков и пластинок, обладает весьма совершенной спайностью в одном направлении и имеет сильный перламутровый блеск по плоскостям спайности. Если образец грунта с полнокристаллической структурой состоит преимущественно из минералов класса амфиболов, он называется горнблендит (тип – ультраосновные).

Прочие минералы почти всегда присутствуют в магматических горных породах в качестве второстепенных – апатит, пирит, халькопирит и др., их описание можно найти в любом определителе минералов.

Определение наименования образцов магматических горных пород является целью настоящей лабораторной работы. После определения  диагностических признаков для исследуемого образца в первом приближении по структуре и текстуре по таблицам-определителям определяется группа горных пород, к которой возможно принадлежит изучаемый образец: табл. 3.1 (определение интрузивных магматических горных пород), табл. 3.2 (определение эффузивных магматических горных пород). Далее по диагностическим признакам и описанию магматических горных пород (разд. 4)

определяется точное наименование образца (по строительной классификации – вид грунта).

Разновидность грунта по пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии определяется:  ; в полевых условиях определяется в обязательном порядке. В полевых условиях разновидность грунта можно определить по твердости. Образцы грунтов с твердостью 5 и выше (царапают стекло) являются достаточно прочными материалами и допускаются для применения в строительстве.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .