Петрография магматических горных пород

Шаровая (сферическая) текстура наблюдается как в плутонических породах, так и в лавах. Минералы в породах с такой текстурой располагаются концентрическими зонами вокруг некоторых центров. При этом в отдельных зонах минералы принимают радиально-лучистое расположение. В результате в горных породах наблюдаются шаровые тела концентрического и радиально-лучистого строения. Образование этой текстуры обусловлено тем, что при кристаллизации минералов происходит попеременное пересыщение магмы то одним, то другим компонентом. Разновидностью шаровой текстуры вулканических пород является подушечная (эллипсоидальная) текстура. Подушечная текстура характерна для лав, изливающихся в подводных условиях (пиллоу-лав), то есть для лав, имеющих подушечную отдельность. Отдельные подушки в этих лавах образуются в виде гигантских капель при излиянии лавы в морскую воду. Цементом подушек служит кремнистый материал. Среди текстур, которые возникают при кристаллизации  под влиянием внешних факторов (внешнего давления или других причин), выделяют директивные (флюидальная, трахитоидная, гнейсовидная, линейная), брекчиевидно-такситовые и полосчатые.

Директивные текстуры характеризуются субпараллельной ориентировкой минералов в горных породах относительно какой-либо плоскости или линии. Среди них наиболее распространенными текстурами являются флюидальная, трахитоидная и гнейсовидная.

Флюидальная текстура  характерна для вулканических пород. Это текстура течения – все микролиты в основной массе лавы ориентированы отдельными потоками. Часто эти потоки изменяют свое направление, огибая наиболее крупные вкрапленники.

Трахитоидная (или текстура «сплавного леса») текстура отличается от флюидальной тем, что в ее строении принимают участие таблитчатые или уплощенно-призматические зерна калиевого полевого шпата. Это текстура вулканических пород повышенной щелочности.

Гнейсовидная текстура характерна для плутонических пород. Отличается субпараллельным расположением преимущественно фемических минералов. Образуется в процессе кристаллизации магмы под воздействием одностороннего давления.

Брекчиевидно-такситовая текстура характеризуется пятнистым расположением минералов, образующих скопления неправильной формы. Эта текстура свойственна горным породам, образующимся в два этапа: при кристаллизации расплава происходит разламывание затвердевших участков и затем цементация обломков расплавом, имеющим несколько иной состав, чаще более кислый.

Полосчатая текстура сложена чередующимися полосами различного состава или иногда разной структуры. В плутонических породах полосчатая текстура возникает в результате дифференциации магмы в стационарном очаге либо при ее течении.

По способу заполнения пространства выделяют плотные и пористые (пузыристые, миндалекаменные, миароловые, перлитовые) текстуры.

Плотные текстуры характеризуются тесным примыканием кристаллов друг к другу, без пустот между ними. Это самая распространенная текстура как плутонических, так и вулканических пород.

Пористая (пузыристая, пемзовая) текстура возникает в лавах благодаря удалению газа, скапливающегося первоначально в виде пузырьков. Объем пузырей в породе, их форма и размеры связаны с составом магмы и ее летучих компонентов, а также зависят от приуроченности породы к той или другой части вулканического тела. В зависимости от размеров и количества пустот различаются три разновидности пористых текстур: собственно пористая – поры не обильны и не крупнее 2 мм в диаметре; пузыристая – много пустот размером более 2 мм; пемзовая – объем пустот превышает объем материала породы. Пемзовую текстуру имеет застывшая пеноподобная лава. При изменении пород пузырьки выполняются вторичными минералами и образуется миндалекаменная текстура. Миндалины могут быть сложены одним минералом (например, хлоритом, карбонатом, кварцем) или двумя, реже тремя минералами, тогда они имеют концентрически-зональное строение – стенки пустот выполнены одним минералом, а центральные части – другими.

Пористая текстура более характерна для вулканических пород, но встречается также и в гипабиссальных и плутонических породах (в последних – в виде миароловых пустот, частично заполненных поздне- или постмагматическими минералами). Миароловая текстура наблюдается в некоторых гранитах эндоконтактовых участков массивов.

Перлитовая текстура отличается присутствием концентрических округлых или овальных (скорлуповатых) трещинок отдельности, часто группирующихся в пределах мелких блоков, ограниченных линейными трещинками. Перлитовая отдельность образуется в результате отделения газовой фазы от лав кислого состава при быстром охлаждении, при этом лава застывает в виде стекла. Иногда эти трещинки настолько совершенны, что макроскопически породы кажутся агрегатом небольших ядрышек вроде жемчуга (отсюда и название текстуры), состоящих из многих оболочек (подобно луковице).

Контрольные вопросы

1. От чего зависят формы магматических тел и какие формы вы знаете? 2. От чего зависят текстуры магматических пород и по какому принципу они выделяются? 3. Какие текстуры характерны для плутонических, вулканических и гипабиссальных горных пород? 4. От чего зависят структуры магматических пород и по какому принципу они выделяются? 5. Какие структуры характерны для плутонических, вулканических и гипабиссальных горных пород?

лекция 4

 

Классификация  магматических  горных пород. Породы нормального, субщелочного и щелочного ряда. Классификации плутонических горных пород. Классификации вулканических горных пород. Классификация вулканогенно-обломочных пород. Классификация гипабиссальных горных пород (асхистовые и диасхистовые породы).

Классификация  и  номенклатура  магматических пород

Систематика и классификация магматических  пород нужна для того, чтобы  упорядочить их природное разнообразие. Номенклатура магматических пород развивалась случайно. Некоторые названия отражают какие-либо характерные свойства горных пород. Например, гранит означает зернистый (от лат. слова granum – зерно), трахит – шероховатый (на ощупь), фонолит – звенящий (при ударе молотком). Большинство названий горных пород произошло от названий местностей, из которых они впервые были описаны. Так, андезит получил название от Андских гор в Южной Америке, ларвикит – от местности Ларвик в Норвегии, миаскит от Миасского района на Урале и т. п.       В настоящее время имеется около тысячи наименований горных пород, но широко используется не более ста. Мы уже отмечали классификационное значение таких особенностей магматических горных пород, как их химический и минеральный состав и геологические условия залегания. На основании этих признаков на протяжении последнего столетия разрабатывались многочисленные классификации магматических горных пород (Ф. Циркель, Г. Розенбуш, А. Мишель-Леви,          Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, С. Шенд, А. Н. Заварицкий, П. Ниггли и др.). Долгое время оставался дискуссионным вопрос о том, какой из этих признаков считать главным. Одни ученые были сторонниками построения классификации пород, базирующейся на их химическом составе, другие придерживались мнения о приоритете минерального состава. Классификации, учитывающие минеральный состав пород, являются самыми важными. В количественно-минералогических классификациях границы между группами проведены более или менее условно, а также условно выбраны видовые признаки внутри группы. Причина такой условности кроется в том, что все горные породы связаны друг с другом постепенными переходами. Границы групп определяются присутствием в существенном количестве или отсутствием того или иного главного породообразующего минерала. Кроме того, важным признаком является состав минералов (особенно плагиоклаза).

Рассматривая  происхождение пород, мы отметили, что  фемические и салические минералы образуют эвтектики и, следовательно, их соотношения в горных породах должны быть закономерными. Именно поэтому в составе пород, относящихся к одной группе, количественные соотношения минералов обычно колеблются лишь в определенных пределах. Но из-за сложности природной обстановки, в которой кристаллизуется магма, часто наблюдаются отклонения от норм и, кроме типичных представителей группы со строгим соотношением минералов, встречаются разности с переходными или нетипичными составами. Это обстоятельство нужно иметь в виду при изучении любой  породы.

В настоящее  время подразделение магматических  пород основывается на комплексе признаков их вещественного состава, причем вначале для последовательного выделения общих таксонов (групп, рядов, семейств) используется химический состав как наиболее универсальный критерий, а затем минералогический и фациальный (геологические условия).

Наиболее важным считается содержание SiO₂ (кремнезема), который считается главным компонентом и положен в основу классификации. На основании содержания SiO₂ (в мас. %) породы делятся на кислые (> 64), средние (52–63), основные (45–52), ультраосновные (< 45). Очень важным критерием деления пород по химическому составу являются содержания окислов калия и натрия, а также их соотношения. Группы магматических пород разделяются по степени щелочности на петрохимические ряды – нормальной щелочности, умеренно-щелочные (синонимы: субщелочные, повышенной щелочности) и щелочные. Критерием для такого разделения служит содержание в горных породах суммы щелочей (Na₂O + K₂O, в мас. %), пределы колебаний которых принимаются различными для разных групп пород, т. е. они варьируют в зависимости от содержания кремнезема. В пределах каждого ряда находятся петрохимические группы пород, выделяемые по содержанию кремнезема.

В ряд нормальной щелочности входят группы дунитов, перидотитов, пироксенитов, габбро, габбро-диоритов, диоритов, кварцевых диоритов, гранодиоритов и их эффузивных аналогов (коматиитов, пикритов, базальтов, андези-базальтов, андезитов, дацитов, риолитов) (табл. 1).

Таблица 1

Классификация магматических пород нормального  ряда

 

Группа пород	Содержание SiO2, мас. %	Главные минералы	М, %	Плутонические породы	Вулканические породы
Ультраосновные	Около 40	Оливины, пироксены, реже амфиболы, еще реже биотит	95 –100	Дуниты, перидотиты, оливиниты	Пикриты, коматииты
Основные	40–53	Основные плагиоклазы, пироксены, оливин, реже амфибол и биотит	50	Габбро, нориты, троктолиты, анортозиты	Базальты, андезито-базальты
Средние	53–64	Средний плагиоклаз, роговая обманка, биотит, реже пироксены	35	Габбро-диориты, диориты	Андезиты
Кислые	64–75	Кислый плагиоклаз, калишпат, кварц, биотит, реже амфиболы и пироксены	10	Граниты	Дациты, риолиты

 

Таблица 2

Классификация магматических пород субщелочного ряда

 

Группа пород	Содержание SiO2, мас. %	Главные минералы	М,%	Плутонические породы	Вулканические породы
Основные	40–53	Основные плагиоклазы, пироксены, оливин, реже амфиболы и биотит	50	Монцогаббро, эссекситы	Трахибазальты
Средние	53–64	Средний плагиоклаз, роговая обманка, биотит, реже пироксены	35	Монцониты, сиениты	Трахиандезиты, латиты, трахиты
Кислые	64–75	Кислый плагиоклаз, калишпат, кварц, биотит, реже амфиболы и пироксены	10	Граносиениты, субщелочные граниты	Трахидациты, трахириолиты

 

Ряд умеренно-щелочных (субщелочных)  пород включает в себя монцогаббро, эссекситы, монцониты, сиениты, граносиениты, субщелочные граниты и эффузивные аналоги (трахибазальты, трахиандезиты, латиты, трахиты, трахидациты, трахириолиты) (табл. 2).

Ряд щелочных пород включает в себя фоидолиты, мелилитолиты, щелочные габброиды, фельдшпатоидные сиениты, щелочные сиениты, щелочные граниты и эффузивные аналоги (щелочные пикриты, фоидиты, мелилититы, щелочные базальты, фонолиты, щелочные трахиты, щелочные трахидациты) (табл. 3).

Таблица 3

Классификация магматических пород щелочного  ряда

 

Группа пород	Главные минералы	Цветное число, %	Плутонические породы	Вулканические породы
Ультраосновные	Нефелин, щелочной пироксен	95 –100	Ультраосновные фоидолиты, щелочные пироксениты, мелилитолиты	Ультраосновные фоидиты, меймечиты, кимберлиты, оливиновые лампроиты, мелилититы
Основные	Нефелин, лейцит, основные плагиоклазы, щелочные пироксены и амфиболы	50	Основные фоидолиты, щелочные габброиды	Щелочные базальтоиды
Средние	Нефелин, лейцит, калишпат, альбит, щелочные амфиболы и пироксены	15	Фельдшпатоидные сиениты	Фонолиты
	Калишпат, альбит, щелочные амфиболы и пироксены	15	Щелочные сиениты	Щелочные трахиты
Кислые	Калишпат, альбит, кварц, щелочные амфиболы и пироксены	10	Щелочные граниты	Щелочные трахидациты, щелочные риолиты (пантеллериты, комендиты)