Контрольные работы по курсу «Петрография магматических и метаморфических пород»
| Вид материала | Контрольная работа |
- Тема: Минералы и горные породы, 19.13kb.
- Петрография метаморфических пород, 91.09kb.
- Петрология магматических и метаморфических пород, 122.05kb.
- Петрография кристаллических пород, 25.01kb.
- Сопоставление сериальных и формационных подходов к изучению магматических формаций, 289.99kb.
- V всероссийская научная конференция с международным участием «Петрология магматических, 82.13kb.
- Определение свойств горных пород и оценка сопротивляемости горных пород разрушению, 79.2kb.
- Настоящая работа посвящена решению фундаментальной научной проблемы условий магмообразования, 190.3kb.
- Алексеев, В. И. Петрография пород-коллекторов нефти и газа. Метод указ к лаб работам., 53.08kb.
- М. В. Ломоносова геологический факультет кафедра петрологии программа, 132.16kb.
Федеральное Агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российский Государственный Геологоразведочный Университет имени Серго Орджоникидзе
Кафедра Петрографии
Контрольные работы
по курсу «Петрография магматических и метаморфических пород»
Выполнил
Проверил работу:
Москва, 2011
Контрольная работа 1.
1. Нарисовать индикатрису одноосных положительных и отрицательных кристаллов с нанесением ее главных элементов и охарактеризовать величину двойного лучепреломления в главных сечениях.
Оптические свойства кристаллов изображаются с помощью оптической индикатрисы.
Оптическая индикатриса — вспомогательная поверхность, имеющая форму шара
или эллипсоида. Каждый радиус-вектор индикатрисы пропорционален величине
показателя преломления той волны, колебания которой совершаются в направлении
этого вектора (распространяется свет в направлении, перпендикулярном к направлению колебания волн). Таким образом, оптическая индикатриса наглядно выражает связь между величинами показателей преломления и направлением колебаний световых волн, проходящих через кристалл. Оси симметрии эллиптического сечения индикатрисы - единственные направления, вдоль которых совершаются колебания световых волн в данном сечении кристалла. Форма индикатрисы зависит от симметрии кристалла.
Индикатриса одноосных оптически положительных кристаллов имеет форму эллипсоида, удлиненного по оси вращения, где ne соответствует ng, индикатриса оптически отрицательных кристаллов имеет форму сплюснутого эллипсоида, для которого ne соответствует np. Эллиптическое сечение индикатрисы, проходящее вдоль оптической оси, называется главным сечением и характеризуется крайними значениями показателей преломления ne и n0. Разность ne - n0 (или n0 - ne) дает максимальную величину двупреломления оптически одноосного кристалла. В разрезе, перпендикулярном к оптической оси, двупреломление кристалла равно нулю; во всех косых сечениях его величина имеет промежуточные значения.
Оптическая индикатриса одноосных кристаллов положительных (+) и отрицательных (-).
2. Что такое отрицательный рельеф минерала? Как он определяется под микроскопом? Назвать несколько минералов с отрицательным рельефом.
Оптический рельеф: характеристика зёрен минерала в шлифе, основанная на виде границы между зерном и канадским бальзамом. Для определения рельефа необходимо выбрать зерно с вертикальной границей. Вид границы определяется разницей между показателем преломления минерала и канадского бальзама (n = 1,536) и зависит от того, какая часть лучей, идущих под некоторыми углами к границе, испытает полное внутреннее отражение от поверхности раздела фаз. Проявляться это будет в том, что чем жирнее граница (тёмная линия), тем больше разница. Для рельефа определяется также и знак. В том случае, если nминерала < nбальзама, то рельеф отрицательный, если nминерала > nбальзама, то говорят о положительном рельефе. В случае равенства показателей преломления говорят о нулевом рельефе.
Для некоторых минералов (в первую очередь, кальцита и доломита), разница показателей преломления (двулучепреломление) настолько велика, что наблюдается псевдоабсорбция.
Знак рельефа определяется с помощью полоски Бекке. С помощью чертежа легко устанавливается правило: при удалении шлифа от окуляра полоска Бекке смещается в сторону среды с бо'льшим показателем преломления.
| Знак рельефа | Тип линии | Название | Диапазон показателей преломления |
| - | жирная, измерима толщина | очень высокий | < 1,3 |
| жирная | Высокий | 1,3 - 1,35 | |
| тонкая | Средний | 1,35 - 1,45 | |
| нет | Низкий | 1,45 - 1,536 | |
| 0 | нет | Низкий | 1,536 |
| + | нет | Низкий | 1,536 - 1,6 |
| тонкая | Средний | 1,6 - 1,7 | |
| жирная | Высокий | 1,7 - 1,8 | |
| жирная, измерима толщина | очень высокий | > 1,8 |
В природе не встречается минералов с очень высоким отрицательным рельефом. Им могут обладать в шлифе пузырьки воды, воздуха и т.п.
В зависимости от рельефа минералы делятся на лейкократовые и меланократовые.
Минералы с отрицательным рельефом: плагиоклаз.
3. Что такое явление компенсации? Для чего оно используется?
При определении силы двойного лучепреломления используется правило компенсации.
Известно, что разность хода в кристаллическом зерне возрастает пропорционально длине пути, проходимого световыми волнами в этом зерне.
Поэтому если на пути распространения света, над кристаллическим зерном поместить другую кристаллическую пластинку (в данном случае компенсатор) таким образом, чтобы направления одноименных осей оптических индикатрис зерна и компенсатора совпадали, то результирующая разность хода будет равна сумме разностей хода зерна и компенсатора, что вызовет повышение интерференционной окраски.
Если поместить компенсатор таким образом, что будут совпадать разноименные оси оптических индикатрис зерна и компенсатора, то суммарная разность хода будет равна разности разностей хода зерна и компенсатора, что приведет к уменьшению порядка интерференционной окраски. Если разность хода компенсатора будет равна разности хода в исследуемом зерне минерала, то в итоге общая разность хода световых волн будет равна нулю или, как принято говорить, произойдет компенсация разности хода в зерне, а зерно
приобретет серую интерференционную окраску первого порядка.
4. Привести характеристику оптических свойств минералов ряда форстерит – фаялит с рисунками различных разрезов кристаллов оливина.
По химическому составу оливин представляет собой магнезиальножелезистый силикат с формулой (Mg, Fe)
Si04; конечные члены ряда — форстерит Mg2Si04 и фаялит Fe2Si04 — смешиваются в любых пропорциях. Оливин относится к ромбической сингонии, он обладает тремя главными показателями преломления и является оптически двуосным.
У форстерита средний показатель преломления близок к наименьшему, и поэтому он оптически положителен, но с увеличением содержания железа средний показатель преломления приближается к наибольшему показателю (фаялит), и большинство оливинов оптически отрицательны.
| | Форстерит | Фаялит |
| Np | 1,635 | 1,827 |
| Nm | 1,651 | 1,869 |
| Ng | 1,670 | 1,879 |
Состав и свойства промежуточных членов меняются почта линейно. Форстеритом считаются оптически положительные оливины (до 10 мол.% Fе), фаялитом – (>90 мол%Fe). Оливины отличаются высоким двупреломлением, большими углами оптических осей с дисперсией r>v для (-)2V и r
Диаграмма состав-оптических свойств для минералов группы оливина.
Контрольная работа 2.
1. Назвать типоморфные минеральные парагенезисы для главных групп магматических пород низкощелочного ряда.
Типоморфные минералы:
Для кислых пород: кварц (35-40%), КПШ (20-35%), кислый плагиоклаз (25-35%), биотит (3-10%).
Для средних пород: средние плагиоклазы (60-80%), роговая обманка (0-40%), пироксен (5-20%).
Для основных пород: основные плагиоклазы (35-65%), пироксен (35-65%). Оливин, роговая обманка.
Для ультраосновных пород: пироксен, оливин.
2. Характеристика интрузивных и эффузивных основных пород низкощелочного ряда.
Магматические породы основного состава. Содержание SiO
- 44-53%.Породы нормального ряда: плутонические (пироксениты, горнблендиты, габброиды) и вулканические (пикробазальты, базальты, пикродолериты, долериты).
Семейство пироксенитов (ортопироксенит, вебстерит, клинопироксенит, роговообманковые пироксенит, пироксеновый горнблендит).
Цветное число: 90. Основные минералы: ортопироксен и/или клинопироксен (до 90%). Плагиоклаз, оливин (5-40% для оливиновых разновидностей), роговая обманка. Второстепенные минералы: серпентин, плагиоклаз, биотит.
Структура семейства пироксенитов: панидиоморфнозернистая, гипидиоморфнозернистая, порфировидная.
Семейство габброидов (габбро, оливиновое габбро, норит, оливиновый норит, габбронорит, троктолит, анортозит).
Цветное число: 50. Основные минералы: основной плагиоклаз (35-65%), клино- и ортопироксен 35-65% , оливин. Второстепенные минералы: роговая обманка, кварц.
Структура семейства габброидов: аллотриоморфнозернистая, офитовая, порфировидная.
Текстура: массивная, полосчатая.
Эффузивные:
Семейство пикробазальтов-пикродолеритов.
Структура: тонкозернистая порфировая и порфировидная (пикробазальты), мелко и среднезернистые (пикродолериты). Текстура равномернозернистая, скрытополосчатая.
Основные минералы: плагиоклаз (20-40%), клинопироксен (15-20%), ортопироксен (до 15%), рудный минерал.
Семейство базальтов-долеритов (оливиновый базальт, оливиновый долерит, базальт, долерит, лейкобазальт и лейкодолерит, гиперстеновый базальт (известково-щелочной).
Оливиновый базальт и оливиновый долерит: структура порфировая или афировая, текстура массивная.
Основные минералы: плагиоклаз, клинопироксен, оливин (более 5%), вулканическое стекло. Вкрапленники представлены оливином, плагиолазом, клинопироксеном.
Базальт и долерит: структура порфировая с полнокристаллической основной массой либо афировая. Текстура массивная, пористая, отдельность шаровая.
Основные минералы: плагиоклаз-лабрадор (45-65%), клинопироксен, оливин (менее 5%). Примеси (рудный минерал), основная масса (лабрадор, андезин-лабрадор, клинопироксен).
3. Особенности минерального состава эффузивных пород среднего состава умереннощелочного ряда.
В классе вулканитов (для средних пород субщелочного ряда) выделяют три семейства: трахиандезитобазальтов-латитов, трахиандезитов - кварцевых латитов, трахитов.
Семейство трахиандезитобазальтов-латитов: колебание содержания SiO2 – 53-57%.
Трахиандезитобазальт: основные минералы: плагиоклаз, клинопироксен, реже ортопироксен, амфибол, оливин. Вторичные минералы: магнетит, хлорит, серпентин.
Вкрапленники (10-40%): пироксен, плагиоклаз+пироксен, амфибло, оливин. Все эти минералы составляют также основную массу.
Структура: порфировая, редко – афировая. Текстура – массивная, пористая.
Латит: главные минералы: плагиоклаз, клинопироксен, КПШ, , реже амфибол, биотит, оливин. Второстепенные минералы: магнетит, апатит, реже ортопироксен, кварц. Во вкрапленниках устанавливаются сочетания минералов: клинопироксен, клинопироксен+плагиоклаз, + КПШ, клинопироксен + роговая обманка, + оливин.
В основной массе кроме стекла содержатся плагиоклаз, КПШ, клинопироксен, биотит, магнетит.
Структура: пилотакситовая, микролитовая.
Семейство трахиандезитов – кварцевых латитов.
Трахиандезит: главные минералы: плагиоклаз, клинопироксен, амфибол, биотит. Второстепенные минералы: оливин, ортопироксен, магнетит. Вкрапленники (5-40 %) представлены сочетаниями минералов: плагиоклаз, плагиоклаз+клинопироксен, + амфибол.
Структура: порфировая, реже афировая, текстура массивная или пористая.
4. Как зависят структуры магматических пород от условий их образования?
Эффузивные породы – скрытокристаллические, с аморфной структурой.
Интрузивные – явнокристаллические. Чем дольше шло остывание магматического расплава, тем крупнее кристаллы.
Контрольная работа 3.
1. Что такое прогрессивный и регрессивный метаморфизм?
Прогрессивный метаморфизм – протекающий при активном участии эндогенных процессов с сохранением твёрдого состояния горных пород без полного их растворения или расплавления и сопровождающийся возникновением более высокотемпературных минеральных ассоциаций вместо существовавших ранее низкотемпературных с появлением параллельных структур, перекристаллизацией и выделением из минералов воды и углекислоты.
Регрессивный метаморфизм – минеральные преобразования, вызванные приспособлением магматических и метаморфических горных пород к новым условиям более низких ступеней метаморфизма и приводящие к возникновению более низкотемпературных минеральных ассоциаций вместо более высокотемпературных, образовавшихся в течение предшествующих процессов прогрессивного метаморфизма.
При прогрессивном метаморфизме породы преобразуются в условиях последовательно увеличивающихся температур и давлений и интенсивность их метаморфизма возрастает. Обратный процесс Ф. Бекке назвал регрессивным метаморфизмом, или диафторезом. При диафторезе высокотемпературные минеральные ассоциации замещаются более низкотемпературными. Диафторез, как правило, связан с явлениями динамо-метаморфизма и гидратации. Горные породы, претерпевшие регрессивный метаморфизм, называются диафторитами.
2. Какие породы возникают в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций при региональном метаморфизме базальтов? Дайте их характеристику.
При зеленосланцевом метаморфизме изменяется минеральный состав породы. Характерна ассоциация актинолит+альбит+плагиоклаз № 35-55 (реликтовый)+эпидот + хлорит. По периферии подушек формируются зоны эпидотизации, которые в обнажении выделяются светлым оттенком. Сохраняются морфологические и минеральные особенности, образованные на стадии автометасоматоза. Первичная микроструктура породы сохраняется до эпидот-амфиболитовой фации. В процессе возрастания метаморфизма породы преобразуются в амфиболиты различной зернистости. При активном динамометаморфизме в условиях высокой ступени амфиболитовой фации образуются участки грубозернистых гранат-роговообманковых пород. Характерной чертой эволюции текстуры базальтов является образование метаморфической полосчатости в условиях динамометаморфизма и в процессе метаморфической дифференциации. Этот процесс начинается еще при зеленосланцевом метаморфизме и достигает максимума на стадиях амфиболитовой и гранулитовой фаций. В условиях зпидот-амфиболитовой фации формируется сеть метаморфических жил или образуются отдельные жилы эпидозитов, в минеральном составе которых преобладают эпидот с примесью актинолита, хлорита, кварца, карбоната, сульфидов. Сульфиды чаще представлены сфалеритом и содержание цинка иногда достигает 1% и выше. В условиях амфиболитовой фации данный процесс проявлен более интенсивно Массивные базальты преобразуются иногда в полосчатые породы, внешне сходные со слоистыми осадочными. Полосы темные, существенно амфиболовые, и светлые, скарноиды, состоящие из эпидота, диоксида, плагиоклаза, кварца; иногда в них присутствуют скаполит гранат, сульфиды. В подушечных лавах эпидозиты в виде овальных, линзовидных обособлений образуются в центральных частях подушек, занимая до 1/3 ее объема. В центральных частях этих обособлений формируются гнезда кварца. В условиях складчатости подушки базальтов вытягиваются в узкие ленты с соотношением осей от 1:10 до 1:25. Одновременно проявленные процессы метаморфической дифференциации с образованием линз эпидозитов, преобразуют подушечные базальты в псевдослоистую породу, которую можно принять за осадочную.
3. Магнезиальные скарны. Их геологическая позиция, минеральный состав, разновидности, физико-химические условия образования.
Главные минералы магнезиальных скарнов — форстерит, диопсид, флогопит, кальцит, а также апатит, роговая обманка, магнетит и турмалин. В более железистых породах вместо чистого форстерита присутствует оливин с содержанием фаялитового минала, вместо флогопита — биотит.
Образуют зоны, залежи, линзы, жильные тела на контакте гранитоидов с доломитами и доломитовыми мраморами, либо с магматическими породами ультраосновного состава (дуниты, гарцбургиты).
Магнезиальные скарны образуются при реакционном взаимодействии доломитов с внедряющейся магмой или в условиях больших глубин (свыше 10-12 км) в контакте с алюмосиликатными породами в послемагматический этап.
4. В чем заключается сущность процесса ультраметаморфизма?
Ультраметаморфизм - региональный метаморфизм горных пород в глубинных зонах земной коры, сопровождающийся развитием мигматитов. В результате ультраметаморфизма метаморфические породы (гнейсы, пироксен-плагиоклазовые сланцы, амфиболиты) подвергаются повторному, часто регрессивному, метаморфизму, связанному с их гранитизацией при температуре 650—800 °С и литостатическом давлении 4—10 кбар (0,4—1 Гн/м2); при этом пироксены замещаются роговой обманкой, роговая обманка — биотитом, плагиоклаз — калиевым полевым шпатом и кварцем. В результате существенно изменяется общий химический состав пород (привносятся К, Si, а также Rb, Zr, La, Ce; выносятся Na, Li, Cr, Ni, Co, Zn, Ti, V, Mo, Y, Au). Гранитизация пород при ультраморфизме, ведущая к образованию мигматитов, выражается в развитии анатексиса и широкого замещения их кислой магмой, насыщенной летучими компонентами, вдоль слоистости, сланцеватости, трещинных и брекчиевых зон. Зоны ультраморфизма — области глубинной генерации гранитной магмы, которая обогащается летучими компонентами и приобретает способность проникать в толщи метаморфических пород. Ультраметаморфизм свойственен орогенической стадии развития геосинклинальных подвижных зон. Термин предложен шведским геологом П. Хольмквистом (1909).