Вещественный состав изверженных горных пород

1.

Вещественный состав изверженных горных пород
Горная порода - минеральный агрегат, образующий литосферу
Горная порода
Вещественный состав
Химический состав
Структура, текстура
Форма геологических тел
Минеральный состав

2.

Химический состав
Классификация элементов, используемая в петрографии:
а) породообразующие: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO,
Na2O, K2O LIO(ппп), P2O5 Сумма 100+/-2%;
б) второстепенные :
по Гольдшмиту
Сидерофильные - V, Cr, Ni, Co, As,
Халькофильные - Cu, Ni, Co, S, Se, Zn, Pb
Литофильные - O, Si, Al,
Атмофильные - H, N, C, Ar, He
Благородные - Au, Ag
ЭПГ - Pd, Rh, Ru (легкие), Pt, Ir, Os (тяжелые)
РЗЭ - La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Lu
Редкие - Ta, Nb, Zr, Mo, Sn
Галогениды - F, Cl

3.

Методы анализов горных пород
а) Мокрая химия
б) Рентгено-флюоресцентный анализ
в) Aтомно-абсорбционный анализ
г) Инструментальный нейтронно-активационный анализ
д) ICP –MS
е) Пламенная фотометрия

4.

5.

Проблема соответствия петрохимического состава пород
и состава расплава
•Процесс гравитационной отсадки кристаллов (дуниты,
пироксениты, троктолиты)
•Потеря летучих при кристаллизации расплава (граниты,
онгониты)
•Окисление железа при извержении расплава

6.

Al2O3,
мас%
CaO, мас%
1 - дуниты
30,00
25,00
2 - верлиты
3 - ол.пироксениты
25,00
20,00
4 - вебстериты
5 - пл. пироксениты
Мп
20,00
6 - клинопироксениты
15,00
7 - меланогаббро
15,00
8 - габбронориты
10,00
9 - рудные габбро
Пл
10 - монцодиорит
10,00
11 - анортозит
12 - краевая фация
5,00
5,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Ол
Рп
5,00
10,00
10,00
20,00
15,00
20,00
30,00
25,00
40,00
30,00
35,00
40,00
45,00
MgO, мас%
MgO, мас%

7.

Na2O+K2O, мас%
7,00
6,00
ультраосновные
основные
средние
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
40,00
42,00
44,00
46,00
48,00
50,00
52,00
54,00
56,00
SiO2, мас%

8.

Использование химических анализов
а) диагностика (номенклатура ) пород;
б) формационный анализ;
в) петрологические выводы;
г) геодинамические построения

9.

Роль кремнезема в классификации магматических горных пород
Химическая классификация минералов по Шенду
Минералы
ненасыщенные кремнеземом:
Mg-оливин, нефелин, лейцит, мелилит, шпинель, перовскит,
магнетит;
насыщенные:
пироксены, амфиболы, полевые шпаты, слюды
Породы
недосыщенные
а) присутствуют фельдшпатоиды
б) присутствуют оливин и насыщенные минералы
насыщенные
присутствуют минералы насыщенные кремнеземом, кварца нет
пересыщенные
присутствует кварц

10.

Примерные содержания кремнезема (SiO2, мас.%)
в главных породообразующих минералах
Кварц - 100%
Оливин - 40-48%
Мелилит - 26(геленит) -44% (акерманит)
Гранат -35-42%
Клинопироксены - 47-54%
Титан-авгит - 44-46%
Ортопироксены - 52-59%
Амфиболы - 42-52%
Нефелин 40-44%
Кальсилит - 30%
Лейцит - 54%
Калиевый полевой шпат - 63-66%
Плагиоклазы - 44-68%
Альбит - 68%

11.

1
17
Aeg
13
9
ит
н
цо
ы
5
об
Fo20
П
34
д
Д
и т ы
к
ей р о ь ты
Л б
л ль
б
ы
аты з а з аблендит
Г
ь
а
а
л
а
о
б- г рн
аз Б
б
ы
о
ы
т кр
ит
д о т и Пи
ксен
П ек р ри и т ы Пирое л а
и
М
40
Ультраосновные
ьт
ал
аз ы
46
Основные
ы
Tiaug
Fo
An
52
М
и
он
о
А
р
н
и
д
е
Di
Группы горных пород
т
з
58
Средние
и
т
ы
Щ
ы
Ab
En
64
70 SiO2, мас.%
Кислые
У.Щ
Щелочной
Ряды горных пород
Нормальный
Lct
ты
Г р ( Щ ел оч н
а н ело ые
(
Т
ор
р а о с и чн ые г ра н о
ит
т
хи
с
е
ы(
д а н и т р ах ид и ен ит
Да
а ци
ци
ы
ы
ци
ты
т
ты
)
) Щ Па ы )
Гр
У
н
ан
ме
е л те
ит
ре
л
о
н
ы(
ч н л ер
(Тр но-щ
Ри
ит
ы
од
е
ы
ац ахир елоч
гр
ит
ио ны
а н ком
ы)
да е г
ци ра
и т енд
ты ни
ит
ы
) ты
ы
Ле
Щ
У
мер
йко
ел о
е нн
ч ны
гра
о- щ
е л
ни
е йк
ты
( ело
огр
(Р Трахи чные
ан и
ио
л
р
е
ты
л ит иоли йког
т ы ра
ы)
ни
)
Ne
од
и
Na2O + K2O, мас.%
Гр
ан
21
У
Ме
л ь
ли
ли
т
то
р а
ли
о с
ты
Ул
Щ
н о
(м
ел
ь
оч
в н
т р ели
ны
л
а о ит
ы
еп
е
ик
с н ит
ри
ы
о
ф
ты
вн )
о и
ые
д о
фо
л и
ид
т
ит
ы
ы
Щ Щ О
О
О
сно
Э
Т
е л е с н о сновн
вны
л о вн
р М с с е
ые
о
е ф
а он
к с
ч н ые
чн
ф
о
х ц
и т
ель
ы ф о иди
и ог
дш
ыы е
е
т
й
до ы
б а
па
О
б
л
б
то
а
г
с
и
б
н
а б т
аз
овн
ид
з
р
ы
о
ны
ы
а
б р
а
е
е с
л
ль
фо
о и
иен
ь
н
т
оли
д ы
т
ит
Бо
ы
т
ы
ы
ы
ни
Щ
ни А н д
Ф
Тр
ты е з и
ах С
ел
е
иа
нд
л Ф
ьд
- м баз а
ези
о
л
ар
ш
ьт
ба и
зал
ч о
иа
па
ы
Тр
ьт е
н
ни
Щ
н
т
ы
ах
ты
ы
ои
о
иа
н ело
Т
е
Кварц более 5%
дн
нд
л
ч
р
ез
и
ы
ны
с
и
ит
е
а
и
си
т е
ы
т
х
е
-л
т
е
н
ат
и
ы ра
ы ни
и
ит
т
т
хи
ы
т
ы
т
ы
ы
ы
Положение составов главных породообразующих минералов
на TAS-диаграмме
1
2
3
Or

12.

TAS-диаграмма для вулканических пород (по Le Bas et al., 1992)

13.

Международная номенклатура
высокомагнезиальных вулканических пород
Na2O+K2O мас. %
4
3
фоидит
базанит
тефрит
пикробазальт
базальт
андезибазальт
андезит
2
MgO > 18% - пикрит
1 MgO > 18% и TiO > 1% - меймечит
2
MgO > 18% и TiO2 < 1% - коматиит
37
41
45
49
бонинит
MgO > 8% и TiO2 < 0,5%
53
57
61
65
SiO2 мас. %

14.

Насыщенность пород глиноземом
1) плюмазитовые
Al2O3/CaO+Na2O+K2O >1
2) метаглиноземистые
Al2O3/CaO+Na2O+K2O <1,
при Al2O3/Na2O+K2O >1
3) агпаитовые
Al2O3/Na2O+K2O < 1

15.

Методы обработки химических анализов
1) Вариационные диаграммы (диаграмма Харкера)
2) Барицентрические диаграммы (AFM)
3) Петрохимические пересчеты (CIPW, числа Заварицкого)
4) Дискриминантные диаграммы

16.

1) Вариационные диаграммы (диаграмма Харкера)

17.

Na2O+K2O мас.%
Индекс Пикока.
Пикок выделил 4 серии, в зависимости от пересечения
линии СаО (зеленая) и суммы щелочей (синия)
Щелочно-кальциевая серия
Щелочная серия
Известково-щелочная серия
Кальциевая серия
50% 55% 60% 63.5%
SiO2 мас.%

18.

Положение базальтов нормального и умеренно-щелочного
рядов на TAS-диаграмме

19.

Разделение между толеитовыми (TH) и известково-щелочными
(CA) сериями вулканических пород

20.

2) Барицентрические диаграммы (AFM)

21.

Дискриминационные диаграммы состав - геодинамические обстановка