Геохронологічна шкала та стратиграфія
УДК 551.1/4
Методичні вказівки і завдання до виконання лабораторних робіт з курсу “Загальна геологія” (для студ. спец. 7.05030107, 7.05030101, 7.05030102 усіх форм навчання)/ Укл.: Ю.П. Шубін, Ж.І.Долина. - Алчевськ: ДонДТУ, 2012.- 77 с.
Описано методичні прийоми і елементи організації виконання лабораторних робіт, приведено індивідуальні завдання.
Укладачі: Ю.П. Шубін, доц.,
Ж.І. Долина, доц.
Відповідальний за випуск Т.Ю. Кустова, зав. лаб.
Відповідальний редактор Ю.П. Шубін, доц.
Перелік лабораторних робіт
| № п/п | Найменування робіт | Кількість годин на виконання | Сторінка |
| Породоутворюючі мінерали | 4-13 | ||
| Гірські породи | 14-25 | ||
| Геохронологічна шкала. Стратиграфія кам’яновугільних відкладів Донецького басейну | 26-31 | ||
| Гірничий компас. Визначення елементів залягання гірських порід. | 31-35 | ||
| Кругова діаграма тріщинуватості | 35-43 | ||
| Побудова геологічної карти, вертикального геологічного розрізу і нормальної стратиграфічної колонки | 44-77 |
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1
ПОРОДОУТВОРЮЮЧІ МІНЕРАЛИ
Мета роботи: вивчення і опис головних породоутворюючих мінералів.
Основне завдання геології – вивчення зовнішньої літифікованої (кам’яної) оболонки Землі (земної кори), що складається з гірських порід, які, в свою чергу, складаються з мінералів. Мінералами називають природні хімічні з’єднання або окремі хімічні елементи, утворені в наслідок різних фізико-хімічних процесів, що відбуваються в земній корі або на її поверхні.
Мінерали характерні порівняно однорідним хімічним складом і фізичними властивостями. Фізичні властивості підрозділяються на оптичні, механічні та ін. До оптичних властивостей відносяться колір мінералу, колір риски, блиск та прозорість, до механічних – твердість, спайність, злам і питома вага. До діагностичних фізичних властивостей, що використовуються для візуального визначення мінералів, відносяться: колір, колір риси (порошку), блиск, прозорість, спайність, злам, твердість, питома вага. Для деяких мінералів додатковими властивостями є їх магнітність, реакція із слабкою (5-10 процентною) соляною кислотою, радіоактивність тощо.
- колір, який за походженням буває трьох типів:
1) ідіохроматичний (ідіос - свій), який притаманний самій речовині мінералу (червона кіновар, латунно-жовтий пірит, темно-зелений малахіт тощо);
2) алохроматичний (алос - сторонній), зумовлений наявністю у мінералах дрібних твердих, або газових включень. Наприклад, блакитний колір кристалів кам'яної солі іноді викликають домішки вуглеводнів, а рожевий - мікроскопічні домішки залізного блиску (Fе2Оз);
3) псевдохроматичний (псевдо - хибний), зумовлений інтерференцією світлових променів при відбитті їх від внутрішніх площин мінералу. Наприклад, іризуюче забарвлення лабрадору, або світлова гра напівпрозорого опалу;
- колір риси - визначається кольорами спектру денного світла: червоний, жовтий тощо. Іноді використовують подвійну назву; молочно-білий, солом'яно-жовтий тощо. Це колір тонкого порошку мінералу, що отримується при терті взірця по шорсткій фарфоровій, або фаянсовій пластинці ("бісквіт"). Іноді риска мінералу не співпадає з кольором самого мінералу.
- блиск - при відбитті світлових променів. 2 групи:
1) металевий. Цей блиск характерний для самородних металів, сульфідів, деяких оксидів. Полуметалевий блиск - графіт С, ільменіт FеТіОз.
2) неметалічний, що поділяєтьсяна яскравий, скляний, перламутровий, восковий, матовий;
Прозорість - мінерали поділяються на:
1) прозорі (ісландський шпат СаСОз);
2) напівпрозорі (гіпс СаSO4 • 2Н2О);
3) що просвічуються (опал SiО2 • nН2О);
4) непрозорі (пірит FеS2)
- спайність - спроможність деяких мінералів розколюватись, або розщіплятись по визначеним площинам з утворенням дзеркально-гладких поверхонь.
По ступеню досконалості виділяють такі види спайності:
1) дуже досконала - кристал легко розламується на окремі пластинки, розмежовані дзеркально-гладкими блискучими поверхнями;
2) досконала - при слабкому ударі молотком утворюються уламки кристалу;
3) середня - при ударі молотком кристал розпадається на уламки, розмежовані як площинами спайності, так і нерівними поверхнями зламу;
4) недосконала - виражена дуже слабко і виявляється як невеликі ділянки рівної поверхні;
5) дуже недосконала - спайність не видно. Мінерал розколюється по невизначеним напрямкам і дає неправильні поверхні зламу.
- Злам - поверхня розколу мінералу, що проходить поза спайністю.
Виділяють види зламу:
1) раковистий;
2) рівний;
3) нерівний;
4) гачкуватий;
5) ступінчастий;
6)зернистий;
7)землистий.
- окремість - спроможність деяких мінералів даватирівнийзлам, що нагадує розкол по спайності;
- питома вага (відносна щільність) поділяється на:
1) легку - до 2,5 г/см3;
2) середню - 2,5-4,0 г/см3;
3) важку - більш ніж 4,0 г/см3.
- твердість - під нею розуміють здатність мінералу до дряпання вістрями, тиску та стирання. Для визначення відносної твердості мінералу у польових умовах застосовується шкала Мооса, де використовуються мінерали з відомою десятибальною системою.
Для визначення відносної твердості мінералу за допомогою шкали Мооса мінералом-еталоном твердості дряпають по свіжій поверхні мінералу, який випробується і визначають, що даний мінерал подряпаний мінералом шкали з твердістю 6, а сам дряпає інший мінерал шкали із твердістю 5. Таким чином, відносна твердість мінералу буде приблизно дорівнювати 5,5.
- інші властивості:
1) смак (NаС1-галіт-солоний);
2) променезаломлювання (ісландський шпат подвоює написи);
3) магнітність;
4) радіоактивність;
5) реакція на 5% розчин соляної кислоти (карбонати);
6) запах (при ударі арсенопіриту FеАsS стальною пластиною - запах часнику).
Таблиця 1 – Шкала твердості Мооса
| Назва та хімічна формула мінералу | Твердість за шкалою Мооса | Діагностичні властивості |
| Тальк Мg [Si6O18](ОН)8 | Скоблиться ногтем | |
| Гіпс CaSO4 2Н2О | Дряпається ногтем | |
| Кальцит СаСО3 | Дряпається мідною монетою | |
| Флюорит СаF2 | Легко дряпається перочинним ножем | |
| Апатит Са5(F,С1)[Р04]з | Важко дряпається перочинним ножем | |
| Ортоклаз КА1Sі308 | Дряпається напильником | |
| Кварц SіО2 | Дряпає оконне скло | |
| Топаз АІ2(F,ОН)[Sі04] | Легко дряпає кварц | |
| Корунд АІ2Оз | Легко дряпає топаз | |
| Алмаз С | Нічим не дряпається |
Класифікація більш ніж 3000 відомих в наш час мінералів заснована на кристалохімічному принципі. За хімічним складом та внутрішньою структурою мінерали розподіляються на типи і класи.
Перелік і опис найбільш поширених мінералів наведений в таблиці 2.
Мінерали, що складають головну частину породи (>5%), називають породоутворюючими, а ті, що знаходяться в породі в значно меншій кількості (<5%), - акцесорними.
Класифікація більш ніж 3000 відомих за нашого часу мінералів заснована на кристалохімічному принципі. За хімічним складом та внутрішньою структурою мінерали розподіляються на 18 класів.
Перелік найбільш поширених мінералів 9 класів наведено в таблиці 2.
Мінерали, що складають основний об’єм породи, називають породоутворюючими, а ті, що знаходяться в породі в значно меншій кількості – акцесорними.
Найбільше поширені в земній корі (ваговий кларк, %): польові шпати (58), олівіни+піроксени+амфіболи (16,5), кварц (12,5), слюди (3,5), окиси заліза (3,5), кальцит (1,5).
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
В процесі виконання роботи студент повинен навчитися:
- визначати основні властивості головних породоутворюючих мінералів;
- за діагностичними ознаками визначати мінерали;
- знати хімічний склад і клас мінералів.
Необхідні матеріали:
- колекція мінералів;
- шкала твердості Мооса
- фарфорові пластинки (“бісквіт”), магніт, 5% розчин соляної кислоти (HCl).
Таблиця 2 – Головні відомості про найважливіші мінерали та мінеральні класи
| Назва мінералу та хімічна формула | Найважливіші діагностичні особливості | Практичне значення |
| Сірка S | Жовтий колір, жирний блиск, просвічує, раковистий злам, недосконала спайність, твердість 1,5; питома вага 2, крупнозерниста | Виготовлення сірчаної кислоти, фарб, резини, вибухових речовин |
| Графіт С | Чорний, стально-сірий колір, напівметалевий блиск, твердість 1, питома вага 2,2; досконала спайність, чорна риска, пластинчастий | Жаротривка змазка, електроди, ливарна справа, тиглі, фарби та ін. |
| Пірит FeS2 | Солом’яно-жовтий колір, зеленувато-чорна риска, металевий блиск, не прозорий, недосконала спайність, твердість 6-6,5, питома вага 5, куби, пентагондодекаедри | Сировина для виготовлення сірчаної кислоти, фарб |
| Халькопірит CuFeS2 | Латунно-жовтий колір, зеленувато-чорна риска, металевий блиск, не прозорий, дуже недосконала спайність, твердість 3,5-4, питома вага 4,2; ізометричний, масивний | Руда на мідь (34% Cu) |
| Продовження таблиці 2 | ||
| Галеніт PbS | Свинцево-сірий, сірувато-чорна риска, металевий блиск, не прозорий, ступінчастий злам, досконала спайність по кубу, твердість 2-3, питома вага 7,5; кубічний, октаедричний, зернистий | Руда на свинець (86% Pb) |
| Сфалерит ZnS | Коричневий колір, блідо-коричнева риска, алмазний блиск, напівпрозорий, досконала спайність, твердість 3,5-3; питома вага 4, тетраедричний, ромбододекаедричний, зернистий | Руда на цинк (61,7% Zn) |
| Кіновар HgS | Червоний колір, червона риска, алмазний блиск, напівпрозорий, досконала спайність по ромбоедру, твердість 2-2,5; питома вага 8,1-8,2; ромбоедричний, товстотаблитчастий | Руда на ртуть (86,2% Hg) |
| Кварц SiO2 | Твердість 7, колір: безколірний, фіолетовий, димчастий, чорний, скляний блиск, недосконала спайність, раковистий злам, призматичний, дипірамідальний | Вогнетриви, скло. Оптика, хімічний посуд, кераміка, будівництво, радіотехніка та ін. |
| Піролюзит MnO2 | Чорний колір, чорна риска, не прозорий, досконала спайність, напівметалевий блиск, не прозорий, твердість 6, питома вага 5, гольчастий, шестуватий | Руда на марганець (63,2 % Mn), електричні батареї, ферромарганець |
| Псиломелан MnO2•nH2O | Чорний колір, чорна риска, не прозорий, землистий, недосконала спайність, твердість 1-6, питома вага 4-4,5; натьочний, концентрично-зональний | Руда на марганець (60-80% Mn) |
| Хроміт FeCr2O4 | Чорний колір, бура риска, металовидний блиск, не прозорий, не досконала спайність, твердість 5,5-7,5; питома вага 4,2-5,0; октаедричний, зернистий | Руда на хром (62% Cr2O3) |
| Продовження таблиці 2 | ||
| Магнетит Fe3O4 | Дуже магнітний, чорний колір, чорна риска, металевий блиск, зернистий злам, недосконала спайність, твердість 5,5-6,5; питома вага 4,9-5,5; зернистий | Руда на залізо (72% Fe) |
| Гематит Fe2O3 | Червоно-бурий колір, вишнева риска, металевий блиск, не прозорий, раковистий злам, не досконала спайність, твердість 5,5; питома вага 4,9-5,5; пластинчастий, лускуватий, масивний | Руда на залізо (70% Fe) |
| Лимоніт Fe2O3•nH2O | Ржаво-бурий колір, жовто-бура риска, напівметалевий блиск, не прозорий, землистий злам, середня спайність, твердість 5,5; питома вага 4,2; cхованокристалічний, гольчастий, землистий | Руда на залізо (50-60% Fe) |
| Кальцит CaCO3 | Білий, рожевий, голубий колір, реагує з HCL, скляний блиск, прозорий, ступінчастий злам, досконала спайність по ромбоедру, твердість 3, питома вага 2,7; ромбоедричний | Флюс для металургії, в’яжучий будівельний матеріал (вапняк, мергель), оптичні прилади |
| Доломіт CаMgCO3 | Сірий, жовтий, білий колір, реагує з HCL у порошку, біла риска, скляний блиск, просвічує, зернистий злам, досконала спайність по ромбоедру, твердість 3,5-4; питома вага 3, ромбоедричний, зернистий | Флюс для металургії, в’яжучий матеріал, вогнетриви, будівельний камінь |
| Магнезит MgCO3 | Білий, сірий колір, біла риска, алмазний блиск, твердість 4-4,5, досконала спайність по ромбоедру, питома вага 3, ромбоедричний, масивний | Вогнетривка сировина, цемент, абразивні матеріали |
| Продовження таблиці 2 | ||
| Флюорит CaF2 | Зелений, фіолетовий, жовтий, білий колір, скляний блиск, прозорий, неровний злам, досконала по ромбоедру спайність, твердість 4, питома вага 3, кубічний, октаедричний | Флюс для металургії, кераміки, плавикової кислоти, хімікалії |
| Галіт NaCl | Білий, скляний, масний блиск, досконала спайність, прозорий, розчиняється у воді, твердість 2,5; питома вага 2,1; кубічний, зернистий | У харчовій та хімічній промисловості, джерело Cl і Na |
| Гіпс CaSO4•2H2O | Білий, сірий, жовтий, червоний, бурий, чорний, дуже досконала спайність по пінакоїду, твердість 2; скляний блиск, питома вага 2,3 , таблитчастий, масивний, волокнистий | Будівництво, хімія, медицина, виготовлення скульптур |
| Апатит Ca5(PO4)3(F, Cl, OH) | Зелений, білий, жовтий колір, біла риска, скляний блиск, раковистий, зернистий злам, недосконала спайність, твердість 5, питома вага 3,2; гексаногонально-призматичний, зернистий | Сировина на фосфорні добрива |
| Олівін (MgFe)2[SiO4] | Зеленувато-буро-чорний колір, скляний блиск, недосконала спайність, твердість 6,5-7; питома вага 3,3-3,4; зернистий | Вогнетривка сировина, породоутворюючий мінерал |
| Авгіт Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6] | Зеленувато-буро-чорний колір, скляний блиск, недосконала спайність, твердість 6,5; питома вага 3,3-3,6; короткостовбчатий | Породоутворюючий мінерал |
| Рогова обманка (Ca,Na)(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Al,Si)4O11]2(OH)2 | Зеленувато-буро-чорний колір, скляний блиск, непрозорий, занозистий злам, середня спайність, твердість 5,5-6; питома вага 3,1-3,3; призматичний, стовбчастий | Породоутворюючий мінерал |
| Продовження таблиці 2 | ||
| Біотит K(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2 | Чорний колір, інше див. мусковіт | Вогнетривка сировина |
| Мусковіт KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 | Безколірний, дуже досконала спайність (1 напрямок), перламутровий блиск, прозорий, твердість 2-3, питома вага 2,7-3,1; лускуватий | Електроізолятори, папір, гума, фарба |
| Тальк Mg3(OH)2[Si4O10] | Зеленувато-білий колір, жирний блиск, твердість 1, дуже досконала спайність (1 напрямок) питома вага 2,7-2,8; лускуватий (луски пластичні) | Вогнетривка сировина, папір, гума, кераміка, парфуми, медицина, текстиль |
| Каолін Al4(OH)8[Si4O10] | Білий колір, матовий блиск, не прозорий, землистий злам, дуже досконала спайність, твердість 1, питома вага 2,6; землистий | Вогнетривка сировина, кераміка, папір, гума, фарба, будівельні матеріали |
| Мікроклін KAl[Si3O8] | Кремовий, рожевий колір, скляний блиск, не прозорий, ступінчастий злам (2 напрямки), твердість 6, питома вага 2,6; таблитчастий, зернистий | Важливіший породоутворюючий мінерал, кераміка, скло |
| Ортоклаз KAl[Si3O8] | Білий, інше див. мікроклін | Важливіший породоутворюючий мінерал, кераміка, скло |
| Плагіоклаз (лабладор) СаAl2[Si3O8] | Білий, сіруватий колір, твердість 6, іризує синім кольором, скляний блиск, досконала спайність (2 напрямки під гострим кутом), таблитчастий, зернистий | Важливіший породоутворюючий мінерал |
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2
ГІРСЬКІ ПОРОДИ
Мета – вивчити головні типи гірських порід, їх відмінні ознаки і умовні утворення.
Гірська порода – природний мінеральний агрегат приблизно постійного мінерального складу.
У петрографії гірські породи класифікуються за генезисом і поділяються на магматичні, осадові і метаморфічні.
Гірські породи відрізняються не тільки хімічним (мінеральним) складом і генезисом, але і будовою (структурою), складенням (текстурою) і формами залягання в земній корі.
Структура – сукупність ознак гірської породи, що зумовлені розміром, формою і взаємним розташуванням зерен (кристалів), характером між зернових меж (кристалічна, аморфна, уламкова та ін.).
Текстура – сукупність ознак гірської породи, що зумовлені особливостями просторового розташування складових часток в об’ємі породи (масивна, пориста, сланцювата та ін.).
2.1 Магматичні гірські породи
Магматичні (вивержені) гірські породи утворюються внаслідок ендогенних процесів, що включають в себе зародження магми в підкоровій області (астеносфері), переміщення її в верхні горизонти земної кори і на поверхню Землі з наступним остиганням (кристалізацією).
В основу класифікації магматичних гірських порід покладено генезис, та хімічний склад (насамперед вміст SiO2).
За умовами утворення (генезисом) магматичні породи поділяються на інтрузивні (глибинні), утворення яких проходило в надрах Землі, і ефузивні (виливні), що застигли на її поверхні. Завдяки повільному охолодженню в надрах інтрузивні породи мають добре виражену повнокристалічну структуру і масивну текстуру, тоді як при інтенсивному охолодженні на поверхні земної кори ефузивні породи набувають неповнокристалічної структури (схованокристалічної, порфірової, скловатої, пористої тощо).
Присутність в складі магматичних порід значної кількості двоокису кремнію (SiO2) у вигляді кварцу, або частіше як складової частини інших силікатних мінералів використовується як надійний критерій класифікації цих порід (таблиця 2.1). По мірі збільшення вмісту SiO2 порода стає більш світлою. Для ультраосновних порід (вміст SiO2 > 45%) характерна наявність тільки темно-кольорових мінералів, тоді як кислі породи (вміст SiO2 > 65%) в своєму складі мають не більше 15-20% темно - кольорових мінералів і вільний кремнезем в вигляді кварцу.
Завдяки повільному охолодженню в надрах інтрузивні породи мають добре виражену повнокристалічну зернисту структуру і масивну текстуру, тоді як при інтенсивному охолодженні на поверхні земної кори ефузивні породи набувають неповнокристалічної структури (схованокристалічної, порфірової та склуватої тощо).
Порядок виконання роботи:
В процесі виконання роботи студент повинний:
- вивчити магматичні породи, наведені в таблиці, звернувши увагу на діагностичні властивості (колір, структуру, розмір зерен);
- визначити генезис, класифікацію та мінеральний склад магматичних гірських порід;
- скласти таблицю за формою.
Необхідні матеріали: класифікація магматичних гірських порід, колекція магматичних гірських порід.
Відомо більш як 700 магматичних гірських порід, що складаються переважно з польових шпатів, кварцу, піроксенів, амфіболів і слюд (95% по масі земної кори).
Порядок виконання роботи
В процесі виконання роботи студент повинен:
1. Зробити опис магматичних порід, приведених в таблиці 2.1, звернувши увагу на діагностичні властивості;
2. Знати генезис, класифікацію та мінеральний склад магматичних гірських порід;
3. Список магматичних гірських порід для вивчення:
Перидотит, габро, базальт, діорит, порфірит, сієніт, трахіт, граніт, пегматит, ліпарит, обсидіан.
Таблиця 3 – Магматичні гірські породи
| Група порід за вмістом % SiO2 | Інтрузивні (глибинні) | Ефузивні (що вилилися) | Головні мінерали | Колір | Структура | Текстура | Форма залягання |
| Ультраосновні 35-45% SiO2 | дуніт | олівін | чорні | дрібно- і схованокристалічна | масивна | штоки, батоліти, дайки | |
| перидотит | олівін, піроксени (авгіт) | дрібно- і середньокристалічна | |||||
| піроксеніт | піроксени (авгіт) | середньо- і крупнокристалічна | |||||
| Продовження таблиці 3 | |||||||
| Основні 45-52% SiO2 | габро | піроксени (авгіт), плагіоклази (лабрадор) | темні | середньо-, крупнокристалічна | лаколіти, сили, дайки, штоки | ||
| базальт, діабаз | вулканічне скло, плагіоклази (лабрадор), олівін, рогова обманка, авгіт | схованокристалічна (інтерсертальна, офітова) | масивна, пориста | покриви, потоки, траппи | |||
| Середні 52-65% SiO2 | діорит | плагіоклази (андезин), рогова обманка, біотит | сірі | середньокристалічна | масивна | батоліти, штоки, жили | |
| андезит, порфірит | вулканічне скло, плагіоклази (андезин) | порфірова, схованокристалічна | масивна, пориста | покриви, потоки, куполи | |||
| сиєніт | ортоклаз (мікроклін), рогова обманка, біотит | середньо-, крупнокристалічна | масивна, пля-миста | дайки, штоки | |||
| трахіт | K-Na шпат (санідин), плагіоклаз, рогова обманка, біотит, вулканічне скло | порфірова, схованокристалічна | течії (флюїдальна) | куполи, потоки | |||
| Продовження таблиці 3 | |||||||
| Кислі 65-75% SiO2 | граніт | ортоклаз (мікроклін), кварц, плагіоклаз (олігоклаз), біотит | світлі | середньо- і крупнокристалічна | масивна | батоліти, штоки, дайки, жили | |
| пегматит | ортоклаз (мікроклін), кварц, слюда | крупно і гігантокристалічна | жили, гнізда, складної форми | ||||
| ліпарит, кварцовий порфір, обсидіан | вулканічне скло, кварц, K-Na шпат (санідин), слюда | порфірова, схованокристалічна | масивна, пориста | потоки, куполи, сили |
2.2 МЕТАМОРФІЧНІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ
Утворюються з магматичних та осадових порід у результаті впливу на них високих тиску та температур.
Перетворення протікають в твердому стані і виявляються в зміні мінерального складу, а також структури і текстури порід.
По переважній ролі тих чи інших факторів (причин) виділені типи метаморфізму:
1 Регіональний – викликаний спільною дією підвищення тиску та температури. Він виявляється в умовах, коли великі ділянки Земної кори занурюються на глибини 8-10 км, де на них впливають тиск і температура теплових потоків, що виходять з глибин Землі.
2 Контактовий (термальний) – проявляється на контактах магматичних розплавів, упроваджених у верхню частину земної кори, з вміщуючими гірськими породами.
3 Динамічний (дислокаційний) – проявляється головним чином у верхніх частинах Земної кори, в зоні розвитку рухів дислокаційного характеру.
4. Космічний (ударний), що проявляється при ударах метеоритів по поверхні Землі.
Метаморфічні породи характеризуються масивною та сланцюватою текстурами (табл. 4).
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
В процесі вивчення студент повинен:
1. Зробити опис метаморфічних порід, наведених в таблиці 2.2.
2. Знати генезис, класифікацію, мінеральний склад метаморфічних гірських порід і вихідні породи.
3. Перелік метаморфічних порід:
глинистий сланець, слюдяний сланець, хлоритовий сланець, тальковий сланець, мармур, кварцит, гнейс, роговик (яшма), скарн, серпентиніт (змійовик).
Необхідні матеріали: колекція осадових гірських порід, розчин соляної кислоти (10%).
Таблиця 4 – Метаморфічні гірські породи
| Вид метаморфізму | Умови утворення | Назва породи | Вихідні породи | Структура | Текстура | Головні мінерали |
| регіональний | верхня зона слабкого метаморфізму | глинисті сланці | глинисті породи | схованокристалічна | сланцювата | глинисті мінерали |
| філіти | глини, глинисті сланці | тонкосланцювата | слюда, кварц, польовий шпат | |||
| хлоритові сланці | габро | луската | сланцювата | хлорит, кварц | ||
| талькові сланці | Mg магматичні і осадові породи | сланцювата | тальк, магнезит, хлорит | |||
| середня зона середній ступінь метаморфізму | слюдяні сланці | глини, аргіліти | сланцювата | слюда, кварц, польові шпати | ||
| амфіболіти | габро, базальт, діорит, Mg-Fe доломіти, мергель | кристалічна | сланцювата, гнейсова | рогова обманка, плагіоклаз | ||
| кварцити | піски, піщаники | середньо- і дрібнозерниста | масивна | кварц | ||
| мармури | вапняк, доломіт | кристалічна | масивна | кальцит, доломіт | ||
| нижня зона високого ступеня метаморфізму | гнейси | глинистий сланець, піщаники, граніти | масивна, смугаста, очкова | польові шпати, кварц, біотит |
| Продовження таблиці 4 |
| контактовий | термальний вплив на контакті кислих інтрузій з кислими породами | роговики | глинисті і піщано-глинисті породи, вулканічні породи | сховано-кристалічна | масивна | кварц, біотит, ортоклаз |
| вплив температури і хімічно активних речовин | скарни | вапняки, граніт | кристалічна різнозерниста | масивна | піроксен (діопсид), гранат (гроссуляр-андрадит), епідот, кальцит, (окисли, сульфіди) | |
| серпентиніти | ультраосновні породи | схованокристалічна, волокниста | масивная плямиста, смугаста | серпентин (хрізотил, антигорит), (піроксени, хроміт) |
1.3 Осадові гірські породи
Осадовими називають гірські породи, що утворились на поверхні Землі (в екзогенних умовах) в наслідок накопичення різних мінеральних речовин на дні водоймищ і на суші.
Вихідний матеріал осадових гірських порід утворюється за рахунок руйнування інших, раніш існуючих гірських порід магматичного, метаморфічного або осадового генезису, а також накопичення органічних залишків і вулканогенного матеріалу.
Утворення осадових порід – складний і багатостадійний процес. Він починається з вивітрювання (руйнування) материнської породи, проходить стадії переносу (транспортування) продуктів руйнування і осадження (седиментація, акумуляція). Наступна стадія – перетворення крихкого осадку в осадову гірську породу (діагенез або літифікація), в результаті ущільнення, цементації і біохімічних перетворень осадків. Остання стадія – катагенез.
У відповідності з умовами утворенння (вихідні матеріали) осадові гірські породи підрозділяються на 3 генетичних класи: уламкові (механічні), хімічні і органічні (табл. 5 а,б,в).
Уламкові породи складаються з уламків раніш існуючих порід. Основною класифікаційною ознакою при поділенні уламкових порід на класи є розмір складових часток, що дозволяє виділити серед них псефіти (грубо уламкові), псаміти (середньо уламкові або піщані), алеврити (дрібно уламкові або пилуваті) і пеліти (тонко уламкові, або глинисті породи).
Хімічні породи утворились шляхом випадання в осадок розчинених у воді мінеральних речовин в результаті перенасичення розчину або хімічних реакцій.
Органічні породи (біоліти) сформувались з твердих скелетних залишків різних організмів і рослинного матеріалу.
Хімічні та органічні породи генетично пов’язані між собою взаємними переходами і поділяються на групи за хімічним складом.
Входячи в склад літосфери в невеликих кількостях (1% по масі), осадові породи на поверхні землі поширені більше, ніж інші генетичні типи порід, покриваючи майже 75% поверхні континентальної частини Землі.
Таблиця 5а – Осадові гірські породи
Уламкові породи
| Група | Розмір уламків, мм | Крихкі | Зцементовані | ||
| окатані | кутасті | окатані | кутасті | ||
| Псефіти | >100 100-10 10-2 | валун галька гравій | глиба щебінь дресва | конгломерат конгломерат гравеліт | брекчія брекчія дресв’яник |
| Псаміти | 2-0,1 | Пісок | Пісковик | ||
| Алеврити | 0,1-0,01 | Алеврит, лес, супісок | Алевроліт | ||
| Пеліти | <0,01 | Суглинок, глина | Аргіліт |
Таблиця 5б – Осадові гірські породи
Хімічні породи
| Група | Назва, склад | Властивості (характерні признаки) |
| Карбонати | вапняк СaCO3 | колір різний реагує з HCl у зразку |
| мергель CaCO3 | колір білий, реагує з HCl у зразку з утворенням сірої плями | |
| доломіт | колір різний, реагує з HCl у порошку | |
| Кремнисті | кремінь | конкреції бурого кольору, твердий |
| опока | тверда, легка, сірого кольору | |
| Сульфати | гіпс | білий, сірий, м’який |
| ангідрит | сірий, щільний |
Продовження таблиці 5б
| Група | Назва, склад | Властивості (характерні признаки) |
| Галоїди | галіт | білий, сірий, солоний |
| сильвін | білий, гірко-солоний | |
| карналіт | червоний, гіркий | |
| Аліти | боксит | жовтий, бурий, частіше цегляно-червоний |
| латерит | колір масивний або оолітовий | |
| каолін | білий колір, пластичний | |
| Залізисті і марганцеві породи | лимоніт (бурий залізняк) | бурий колір, важкий |
| піролюзит псиломелан | чорний колір, масивний, іноді в вигляді конкрецій | |
| Фосфати | фосфорит | темно-сірий, бурий, чорні конкреції |
| Силікати | глауконитові породи | зелений колір |
Таблиця 5 в – Осадові гірські породи
| Група | Органічні породи, назва і властивості |
| Карбонати | Вапняк-ракушняк, вапняк-рифовий (кораловий), фузуліновий, нумулітовий Крейда Реагує з HCl |
| Кремнисті | Діатоміт, трепел, опока, спонголіт, Колір білий, сірий Легкі, не реагують з HCl |
| Каустобіо-літи | Торф, буре вугілля, кам’яне вугілля, антрацит, горючий сланець, нафта, газ, асфальт (гірська смола), озокерит (гірський воск) |
Органічні породи
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
В процесі виконання роботи студент повинен:
1. Зробити опис осадових гірських порід, приведених в табл.5а, б, в.
2. Знати генезис і класифікацію осадових порід.
Перелік осадових порід:
Конгломерат, брекчія, пісковик, алевроліт, аргіліт, щебінь, галька, пісок, глина, вапняк, крейда, мергель, доломіт, кремінь, опока, ангідрит, боксит, вапняк-ракушняк, діатоміт, торф, буре вугілля, кам’яне вугілля, горючий сланець.
Необхідні матеріали: колекція осадових гірських порід, розчин соляної кислоти (10%).
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3
ГЕОХРОНОЛОГІЧНА ШКАЛА ТА СТРАТИГРАФІЯ