ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Сибирский федеральный. - презентация

1 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Сибирский федеральный университет Кафедра Геологии, минералогии и петрографии Красноярск, 2011

2 Эндогенные геологические процессы2 Направление: «Горное дело» Специализация: «Обогащение полезных ископаемых» Дата последнего изменения: Автор: Попова Наталья Николаевна, доц., к.г.-м.н. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Сибирский федеральный университет Кафедра Геологии, минералогии и петрографии ЭНДОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Лекция 5

3 Эндогенные геологические процессы3 План лекции 1.Магматический процесс 2.Формы залегания магматических пород 3.Постмагматические процессы: пневматолитовый гидротермальный 4. Пегматитовый процесс

4 Эндогенные геологические процессы4 К эндогенным геологическим процессам относятся те, источником которых является внутренняя энергия Земли. К их числу принадлежат следующие процессы: магматические метаморфические тектонические

5 Эндогенные геологические процессы5 1. Магматический процесс Магматический процесс – это процесс образования минералов путем кристаллизации непосредственно из магмы Магма – это сложный многокомпонентный раствор-расплав, образующийся при определённых условиях в недрах Земли или других планетных тел

6 Эндогенные геологические процессы6 Основными химическими компонентами магм являются кислород и кремний, а основной объём горных пород, образующихся при их кристаллизации, слагают минералы класса силикатов. Но в природе могут встречаться магмы иного химического состава. 1. Магматический процесс

7 Эндогенные геологические процессы7 Известны следующие типы магматических расплавов: силикатные, ведущими компонентами являются O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na и K (преобладающий тип магм); сульфидные, ведущие компоненты – S и ионы различных металлов (Fe, Cu, Ni и др.); 1. Магматический процесс

8 Эндогенные геологические процессы8 карбонатные, ведущие компоненты – O, C, Ca, нередко Fe; фосфатные, (O, P, Ca и др.); железистые, (O, Fe); очень редкий тип расплавов, их производными являются породы, сложенные преимущественно магнетитом – лучшей железной рудой. 1. Магматический процесс

9 Эндогенные геологические процессы9 Лава – магматический расплав, излившийся на поверхность земли. От магмы отличается пониженным содержание летучих компонентов. По составу лавы также преимущественно силикатные, но могут быть и карбонатные. 1. Магматический процесс

10 Эндогенные геологические процессы10 По месту застывания магмы, магматический процесс подразделяют на : интрузивный (магма застывает на глубине); эффузивный (лава застывает на поверхности). Интрузивный магматизм иначе называется плутонизмом, а эффузивный – вулканизмом 1. Магматический процесс

11 Эндогенные геологические процессы11 В результате магматического процесса образуются разнообразные интрузивные (магматические) горные породы, составляющие 95 % массы земной коры. 1. Магматический процесс

12 Эндогенные геологические процессы12 Главным критерием определения химического состава магмы, как и магматических горных пород, является содержание SiO 2 – кремнезема: кислая магма содержит более 65 % SiO 2 ; средняя магма - от 65 до 53 % SiO 2 ; основная магма - от 53 до 45 % SiO 2 ; ультраосновная магма – менее 45% SiO Магматический процесс

13 Эндогенные геологические процессы13 Магма содержит кроме того летучие компоненты (флюиды) – различные газы (преобладает водяной пар, широким распространением пользуются также F, Cl, CO 2 и другие компоненты 1. Магматический процесс

14 Эндогенные геологические процессы14 В ходе глубинных магматических процессов состав магматических расплавов непрерывно изменяется. Основными процессами, изменяющими состав магм, являются: дифференциация ассимиляция гибридизация 1. Магматический процесс

15 Эндогенные геологические процессы15 Дифференциация – разделения исходной (основной) магмы на расплавы разного состава. Существует два механизма дифференциации: A.ликвация B.кристаллизационная дифференциация 1. Магматический процесс

16 Эндогенные геологические процессы16 А. Ликвация – разделение расплава на две несмешиваемые жидкости, одна из которых, с меньшей плотность, будет скапливаться в верхней части магматической камеры, а другая – в нижней (пример в быту: вода-масло). 1. Магматический процесс

17 Эндогенные геологические процессы17 Кристаллизационная дифференциация Б. Кристаллизационная дифференциация обусловлена неодновременностью перехода различных компонентов магмы в твёрдую фазу при её охлаждении. Разделение компонентов происходит под действием силы тяжести. 1. Магматический процесс

18 Эндогенные геологические процессы18 Первыми кристаллизуются самые тугоплавкие (тяжелые) минералы, а затем все менее тугоплавкие и, соответственно, легкие. Ряд Боуэна: оливин – пироксен – плагиоклаз – роговая обманка – биотит – ортоклаз – мусковит – кварц. 1. Магматический процесс

19 Эндогенные геологические процессы19 Ассимиляция – это растворение или расплавление магмой захваченных ею обломков окружающих горных пород. Обломки (ксенолиты) попадают в магматический расплав из стенок и кровли магматической камеры. 1. Магматический процесс

20 Эндогенные геологические процессы20 Гибридизацией называется смешение магматических расплавов, проникших в одну магматическую камеру из различных очагов. В результате этого формируется расплав, состав которого будет промежуточным между составами двух исходных. 1. Магматический процесс

21 Эндогенные геологические процессы21 2. Формы залегания магматических пород Горные породы магматического происхождения слагают геологические тела различной морфологии. При этом формы тел, формируемых при вулканических и при плутонических процессах, большей частью различны

22 Эндогенные геологические процессы22 При застывании лавы на поверхности образуются эффузивные тела: лавовые потоки – уплощённые тела языковидной формы, образуемые лавой, стекающей по склонам вулканических построек; лавовые покровы отличаются от потоков большей площадью распространения; купола формируются в результате застывания очень вязких лав над жерлом и в непосредственной близости от него. 2. Формы залегания магматических пород

23 Эндогенные геологические процессы23 некк - узкое цилиндрическое тело вертикальной ориентировки, образованное при застывании лавы в жерле вулкана центрального типа. дайка – тело в форме узкой пластины, рассекающей окружающие горные породы, образованное при застывании лавы в трещинном канале 2. Формы залегания магматических пород

24 Эндогенные геологические процессы24 Морфология эффузивных тел 2. Формы залегания магматических пород

25 Эндогенные геологические процессы25 Магма, застывшая на глубине, слагает интрузивные тела (или интрузии) разнообразной формы: Дайки – формируются при внедрении расплава в трещины. Силлы – послойные тела, образующиеся при внедрении магмы между слоями осадочных пород. Лакколиты – линзовидные полого залегающие тела с выпуклой (куполообразной) кровлей. 2. Формы залегания магматических пород

26 Эндогенные геологические процессы26 Лополиты – прогнутые линзовидные тела, образуются в результате внедрения расплава между слоями полого изогнутой книзу складки вмещающих пород. Штоки – субвертикальные, изометричные в плане тела, уходящие на большую глубину. 2. Формы залегания магматических пород

27 Эндогенные геологические процессы27 Батолиты – интрузивные тела очень больших размеров (многие тыс. км 2 ) и неправильной формы Протрузии – магматические тела линзовидной или пластинообразной формы, сформированные при выдавливании вверх по зонам разломов в земной коре 2. Формы залегания магматических пород

28 Эндогенные геологические процессы28 Морфология интрузивных тел 2. Формы залегания магматических пород

29 Эндогенные геологические процессы29 3. Постмагматические процессы 1). Пневматолитовый (от греч. «пневма» - газ, пар) – это процесс минералообразования, происходящий при активном участии газо- и парообразной фазы, состоящей прежде всего из паров воды, при t = о С 2). Гидротермальный – процесс образования минералов из горячих минерализованных растворов (гидротерм) в условиях больших давлений при t = o С

30 Эндогенные геологические процессы30 Классификация гидротермальных образований В соответствии с температурой образования гидротермальные образования подразделяются на: высокотемпературные (гипотермальные), возникшие при температурах о С, среднетемпературные (мезотермальные) с температурами образования минеральных ассоциаций от 300 до 150 о С низкотемпературные (эпитермальные), формирующиеся при температурах о С 3. Постмагматические процессы

31 Эндогенные геологические процессы31 Среди минералов, образующихся гидротермальным путём, широким распространением пользуются сульфиды Cu, Pb, Zn, Hg и др. К числу характерных продуктов гидротермальной деятельности относятся кварц, карбонаты и многие другие минералы. 3. Постмагматические процессы

32 Эндогенные геологические процессы32 С пневматолитово-гидротермальными процессами связано образование крупных месторождений редких (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg), цветных (Cu, Pb, Zn), благородных (Au, Ag) и радиоактивных (U, Th) металлов. 4. Постмагматические процессы

33 Эндогенные геологические процессы33 Пегматитовый процесс занимает промежуточное положение между глубинными магматическими и пневматолито-гидротермальными процессами. Протекает он с одновременным участием наиболее поздних порций магматического расплава и высокой концентрации флюидной фазы. Пегматитовая деятельность может протекать на глубинах не менее 4-5 км. 4. Пегматитовый процесс

34 Эндогенные геологические процессы34 Горные породы, образующиеся в результате пегматитового процесса, называются пегматитами и отличаются наиболее крупнозернистыми структурами. А в особых случаях могут формироваться кристаллы гигантских размеров. Пегматиты известны почти во всех типах изверженных горных пород (основных, средних, щелочных, кислых), но наиболее развиты пегматиты, связанные с кислыми породами. 4. Пегматитовый процесс

35 Эндогенные геологические процессы35 1. В образовании пегматитов принимают участие большое число летучих и редких элементов, накапливающихся в результате кристаллизационной дифференциации магматического расплава (Н 2 О, HF, HCl, B 2 O 3, CO 2, CH 4 ) и многие редкие элементы (Li, Be, B, F, Rb, Cs, Mo, Zr, Hf, Ta, Nb, Th, U и др.). Особенности пегматитового процесса 4. Пегматитовый процесс

36 Эндогенные геологические процессы36 2. Высокая концентрация флюидов обеспечивает условия для быстрого роста очень крупных и чистых кристаллов. Благодаря особой чистоте кристаллов, выросших при пегматитовом процессе, в пегматитах нередко встречаются драгоценные разновидности ряда минералов (корунда, берилла и других). 4. Пегматитовый процесс

37 Эндогенные геологические процессы37 3. На пегматитовой стадии нередко достигаются высокие концентрации ряда малораспространённых химических элементов – Li, Be, Cs и др. На завершающей стадии магматического процесса их содержание может стать достаточным для того, чтобы они могли сформировать самостоятельные минеральные соединения. 4. Пегматитовый процесс

38 Эндогенные геологические процессы38 Пегматиты нередко оказываются настоящими «кладовыми» очень редких минералов – таких, как берилл, литиевые и цезиевые слюды, литиевые пироксены и др. 4. Пегматитовый процесс

39 Эндогенные геологические процессы39 Спасибо за внимание!