Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Геология /

Контактово-метасоматические горные породы

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9 



Скачать реферат


кварцитами, образованными по гранит-порфирам и гранодиорит-порфирам, обладающим бластопорфировидной структурой и тонкой штокверковой кварцевой жилковатостью. Для метасоматически измененных туфов и брекчий типична бластокластическая структура и значительная пористость. Местами микроструктура вторичных кварцитов становится гранобластовой, лепидогранобластовой, нематогранобластовой, порфиро- и пойкилобластовой.

Стадийность и зональность метасоматитов. При изучении взаимоотношений метасоматических минералов, чрезвычайно сложных и противоречивых, удается наметить три главные минеральные ассоциации, которые последовательно сменяют друг друга при изменении температуры и кислотности растворов.

Наиболее ранней является черырехминеральная равновесная ассоциация: кварц  + рутил + пирит (или гематит) + серицит . По- видимому, несколько позднее по отношению к этой ассоциации образуются пирофиллит , диаспор , алунит, зуниит и топаз. В дальнейшем при повышении температуры и усилении циркуляции растворов возникают андалузит, корунд и продолжается собирательная перекристаллизация кварца, рутила и пирита. На поздней стадии формируются дюмортьерит, кварц , серицит , поздние генерации диаспора и пирофиллита. Минералообразование завершается отложением флюорита, который цементирует зуниит, кварц и пирит.

Метасоматическая зональность в массивах вторичных кварцитов проявлена неотчетливо, хотя общая тенденция к упрощению минерального состава по направлению к зонам наибольшей циркуляции растворов отмечается часто. Удачный пример метасоматической зональности приведен в работе И.П. Иванова (1974 г.).

0. Диориты, кварцевые порфиры, риолиты и их туфы

1. Орт + Аб + Кв + Сер + Хл

2. Орт + Аб + Кв + Сер

3. Орт + Сер + Кв

4а. Сер + Кв

4б. Кв + Анд

4в. Кв + Пф

4г. Кв + Ал

5. Кв

Эта метасоматическая колонка в главных чертах сходна с результатами эксперимента, отражающими воздействие на порошок гранитов раствора соляной кислоты и смешанных солевых растворов с отношением mKCl / mHCl  3, содержащих углекислоту Зарайский и др., 1981, 1986:

0. Биотитовый гранит

1. Кв + Аб + Би + (Му)

2. Кв + Аб + Би + Му

3. Кв + Му

4. Кв + Анд

5. Анд

Отличие экспериментальной колонки заключается в появлении мономинеральной тыловой зоны, сложенной андалузитом. Последовательность образования остальных зон очень близка. Изменение гранитов в эксперименте начинается с появлением мусковита (серицита), который развивается по калишпату. В следующей зоне исчезает микроклин, полностью замещаясь мусковитом. На границе с зоной 3 одновременно исчезают две фазы: альбит и биотит. Эта особенность устойчиво повторяется во всех опытах. При добавлении к раствору соляной кислоты кварцевого порошка в тыловой части колонки образуется маломощная кварцевая зона.

Физико-химические условия образования метасоматитов. Вторичные кварциты формируются в обстановке интенсивного кислотного метасоматоза при выщелачивании всех компонентов, кроме Si и Al.

Вторичные кварциты являются результатом воздействия на кислые и средние породы среднетемпературных (T=300-500 C) насыщенных SiO2 кислых (pH=1-4) преимущественно хлоридных растворов (ClF), содержащих углекислоту, SO42 и, возможно, BO33; в катионной части растворов преобладают K+ и Na+. Максимальные метасоматические изменения происходят в приповерхностных зонах, где благодаря высокой пористости и трещиноватости обеспечивается относительно свободная циркуляция кислорода, а горные породы обогащены вадозными водами, которые и производят интенсивное кислотное выщелачивание. Под воздействием таких растворов возникают не только вторичные кварциты, но и серицитолиты, аргиллизиты, пропилиты.

Распространенность и рудоносность метасоматитов. Метасоматиты фации вторичных кварцитов приурочены к центрам наземного, а иногда подводного вулканизма кислого и среднего составов. С массивами вторичных кварцитов связаны крупные месторождения глиноземистого сырья, главным образом корунда (Семиз-Бугу, Центральный Казахстан) и алунита (Заглик, Азербайджан). Приповерхностные вторичные кварциты содержат самородную серу (Камчатка, Курильские острова, Япония).

Рудные месторождения (Mo, Cu, Zn, Pb, Au, Ag, U и др.), пространственно связанные с вторичными кварцитами, как правило, наложены на эти метасоматиты и значительно отделены от них во времени.

7. Физические, физико-механические, инженерно-геологические свойства

7.1 Плотность физических тел

Плотность – это свойство веществ, определяющееся их массой m (физической характеристикой материи) и объёмом V:

 = m/V.

Масса образца состоит из массы твёрдой фазы mт и жидкости mж; массой газообразной фазы mг можно пренебречь. Объем образца состоит из объёма твёрдой фазы Vт и объема пор Vп. Следовательно,

 = mт +mж /Vт +Vп.

Отношение массы твёрдой фазы породы к занимаемому ею объёму называется

кп = Vп /V; n = кп/(1+кп).

Если относительная влагонасыщенность образца p ≤ 1, то масса жидкой фазы в образце

mж = p*ж *Vп,

где ж - плотность жидкости, заполняющей поры.

Плотность образца определяется по формуле

 = (1 – кп) + кпpж.

Для водонасыщенного образца ( p = 1, ж = 1 г/см3) плотность

вл =  - кп( - 1).

Для газонасыщенного образца (p = 0)

г = (1- кп).

В зависимости от структуры и текстуры пород структура порового пространства может быть разной. Она характеризуется открытой и эффективной пористостью.

С плотность вещества тесно связан их удельный вес, определяющейся из отношения силы тяжести тела (вес тела P) к его объёму

в = P/V = g,

где g – ускорение свободного падения.

7.1.1 Плотность горных пород, образовавшихся при контактовом метаморфизме

Процессы контактового метаморфизма могут быть без существенного изменения химического состава исходной породы, например при образовании роговиков (термальный метаморфизм); иногда они сопровождаются значительными метасоматическими изменениями. Возникающие при метаморфизме осадочных пород роговики характеризуются повышенной плотностью. Степень увеличения плотности определяется минеральным составом роговиков. Кристаллические сланцы, возникающие в результате контактового метаморфизма (с проявлением метасоматоза) глинистых и известково-глинистых осадочных пород, отличаются резко повышенной плотностью по сравнению с исходными породами, что обусловлено появлением минералов с высокой плотностью (см. табл. 1) и резким уменьшением пористости пород.

Таблица 1

Плотность (в г/см3) пород, образовавшихся при контактовом метаморфизме

Метаморфизм Порода, формация ср min - max

контактовый сланец пятнистый 2,55 2,50-2,70

роговик 2,74 2,60-2,85

скарн  2,85-3,45

кварцит 2,62 2,57-2,68

7.2 Магнитные свойства горных пород

Магнетизм вещества связан с особенностями строения внешних и внутренних атомных орбит, а магнетизм горных пород, кроме того, и с кристаллохимией слагающих их минералов. По типу магнетизма выделяются диа- и парамагнитные химические элементы, образующие все главные породообразующие минералы, и ферромагнитные элементы и минералы, магнитные свойства которых во много раз сильнее магнитных свойств первых и обладают рядом специфических черт.

В веществе, помещённом в магнитное поле, появляется внутреннее магнитное поле, которое накладывается на внешнее (намагничивающее). Напряжённость суммарного магнитного поля (внешнего и внутреннего) называется магнитной индукцией. Магнитная индукция

В = о(H + J).

Намагниченность вещества J является функцией внешнего поля. Для парамагнетиков связь между J и H в широкой области полей носит линейный характер: J = æH, где безразмерная величина æ носит название магнитной восприимчивости. Для ферромагнетиков условно принимают туже форму записи, но их æ сложным образом зависит от поля.

С той же оговоркой связь между величиной магнитной индукции и внешним полем выражается через магнитную проницаемость

 = о(1+ æ).

Для характеристики магнитной проницаемости вакуума используется величина о, равная 107/4.

7.2.1 Магнитные свойства метаморфических пород

Для метаморфических пород характерен наиболее широкий диапазон изменения значений магнитной восприимчивости и естественной остаточной намагниченности. Встречаются образования от диамагнитных до очень сильно ферромагнитных. Широкие пределы изменения æ, J, Jn обусловлены сравнительно редко распространенными породами – мраморами и кристаллическими известняками, характеризующимися отрицательной магнитной восприимчивостью и железистыми кварцитами, серпентинитами, скарнами, среди которых встречаются очень сильно магнитные разности, по значениям æ, J и Jn приближающиеся к магнетитовым рудам. Наиболее широко развитые метаморфические породы – микрокристаллические и кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты и другие имеют меньший диапазон

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»