В ядрах звезд образуются H He C O Si Fe При захвате нейтронов - образование элементов до 83 ( Bi ) Образование более тяжелых элементов (Нуклеосинтез), происходит при облучении атомных ядер потоками быстрых нейтронов при взрывах сверхновых звезд
Элементы По А.Е.Ферсману (1932) По Дж.Моргану (1980) Fe 37,04 32,07 O 28,03 30,12 Si 14,47 15,12 Mg 11,5 13,9 Ni 2,96 1,82 S 1,44 2,92 Ca 1,38 1,54 Al 1,22 1,41
В земной коре установлено 93 химических элемента; 71 элемент – смесь изотопов, 22 – простые. (В таблице Менделеева – 122 элемента) Причины эволюции химического состава земной коры: Радиоактивный распад; Поступление космического вещества; Миграция химических элементов между геосферами
Элементы По Ф. Кларку (1924) По А.А.Ярошнвскому (1988) O 49, 52 47, 90 92% объема 98% веса земной коры Si 25,7 5 29, 50 Al 7, 51 8, 1 4 Fe 4, 7 4, 3 7 Ca 3, 29 2, 71 Na 2,64 2,01 K 2,4 2,4 Mg 1,94 1,79 H 0,88 0,16
Минералы – природные твердые химические соединения определенного состава, имеющие кристаллическую структуру. Насчитывают 4000 – 4500 видов минералов Дискуссионные соединения : вода, природный газ, природные стекла и др.
1. Кристаллизация природных расплавов – магм. 2. Кристаллизация из растворов (гидротермальных или холодноводных). 3. Кристаллизация в результате реакций между растворами и горными породами. 4. Кристаллизация из газовой фазы (например, из вулканических газов)
Тип Класс Подкласс Примеры 1. Самородные элементы Сера, золото 2. Сернистые соединения и их аналоги Сульфиды Пирит, сфалерит, галенит 3. Галоидные соединения Хлориды Галит, сильвин Фториды Флюорит 4. Кислородные соединения Оксиды и гидроксиды Кварц, гематит
4. Кислородные соединения Силикаты и алюмо-силикаты Островные Оливин, гранат кольцевые Берилл цепочечные Пироксены ленточные Амфиболы Слоевые (листовые) Тальк, слюды Каркасные Полевые шпаты Карбонаты Кальцит, доломит Сульфаты Гипс, барит Фосфаты Апатит Вольфра-маты Вольфрамит, шеелит
Горные породы
Горные породы – агрегаты минералов, образовавшийся в результате геологических процессов, слагающие самостоятельные тела в земной коре По происхождению горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические Магматические породы образовались в результате остывания и кристаллизации магматического вещества Осадочные породы образуются на поверхности Земли в результате накопления обломков ранее образованных пород, остатков организмов или химических осадков Метаморфические породы образуются из других пород при воздействии повышенных температуры и давления
Кристаллизация при остывании магм и лав Осадконакопление – отложение и преобразование осадков: – продуктов разрушения ранее образованных пород – химических осадков в водоемах – остатков организмов – вулканогенного материала 3. Изменения горных пород при изменении физико-химических условий
Интрузивные глубинные (абиссальные) - Полнокристаллические и полуглубинные (гипабиссальные) - неполнокристаллические Вулканические эффузивные и эксплозивные стекловатые и обломочные
Вулкан Килауэа, Гавайи Интрузивное тело (плутон)
Группа пород Содержание SiO 2 интрузивные вулканические Ультраосновные SiO 2 < 45% Дунит, перидотит, пироксенит Пикрит, кимберлит Основные SiO 2 45—52% Габбро, лабрадорит, диабаз базальт, Средние SiO 2 52—65% Сиенит, диорит андезит, трахит полевошпатовый порфир Кислые SiO 2 65—70% Гранит, Риолит (Липарит), Обсидиан Ультракислые SiO 2 > 75% Пегматит
Кислые Гранит/риолит : кварц, полевой шпат (микроклин и др.), плагиоклаз, биотит, мусковит, роговая обманка, пироксены Средние Диорит/андезит : плагиоклаз, роговая обманка, пироксены, биотит Сиенит/трахит : полевой шпат, плагиоклаз, пироксены, роговая обманка Щелочные, средние Нефелиновый сиенит: нефелин, полевые шпаты, плагиоклаз, пироксены Основные Габбро/диабаз/базальт : плагиоклаз (лабрадор), пироксены Пироксенит : пироксены, оливин Ультраосновные Дунит, перидотит/пикрит : оливин, пирокусены, роговая обманка
1. По степени кристалличности - Полнокристаллическая - Неполнокристаллическая, Стекловатая 2. По абсолютному размеру зерен 3. По относительному размеру зерен Равномерно-зернистая Неравномерно-зернистая Порфировидная (для полнокристаллических) Порфировая (для неполнокристаллических) Афировая – без вкрапленников (для неполнокристаллических) Пегматитовая
Гранит рапакиви Письменный гранит («еврейский камень») Базальт Базальт Обсидиан
2. Абсолютный размер кристаллов - Гигантозернистые > 1 0 мм Крупнозернистые 10 – 3 мм Среднезернистые 3 – 1 мм Мелкозернистые 1 – 0,5 мм Скрытокристаллические < 0, 5 мм
3. Относительный размер кристаллов (зерен) преобладающих минералов - Равномерно-зернистая Неравномерно-зернистая Сиенит Сиенит гранит
Порфировая: крупные кристаллы в массе стекла Андезит
Афировая – неполнокристаллическая, без вкрапленников Обсидиан (вулканическое стекло)
Текстура (лат. textura - ткань), определяется пространственным расположением кристаллов и степенью сплошности породы. Массивная (однородная, без ориентации зерен) полосчатая, пятнистая, флюидальная и др. сплошная пористая миндалевидная (миндалекаменная) - заполнение пустот вторичными минералами
Однородная (массивная). Зерна минералов распределены равномерно, без ориентировки. Гранит Кварцит
Сферическая. Минералы располагаются сферическими зонами, внутри зон концентрическое или радиально- лучистое строение Габбро
Директивная, кристаллы ориентированы субпараллельно Амфиболит Фукситовый сланец
Плотная (массивная). Зерна минералов расположены без свободных промежутков. Диорит Гранит
2) Пористая Пемза Шлак Шлак, Килауэа
3) Миндалекаменная: образуется при заполнении пустот вторичными минералами Базальт Миндалины агатов
Обломочные - состоят из обломков - продуктов механического разрушения магматических, метаморфических или ранее образовавшихся осадочных горных пород; (галечники, песчаники, алевролиты, глины и др.) Химические (хемогенные) - выпадение солей из растворов; (соли, гипс и др.) Органогенные - образуются в результате цементации остатков животных или растительных организмов (известняки, радиоляриты и др.) Хемобиогенные
Галечник Конгломерат Обломочные Песчаник
грубообломочные ( псефиты), размер обломков от 2 до 200 мм и более; Структура грубообломочная, псефитовая. Неокатанные окатанные Глыбы Валуны от 10 до 200 мм, Щебень Галечник от 10 до 100 мм, Дресва Гравий от 2 до 10 мм,
Пески и песчаники, размер обломков от 0,1 до 2 мм; сцементированные неокатанные обломки – брекчия сцементированные окатанные обломки – конгломерат, гравелит
3) мелкообломочные — пылеватые породы ( алевриты, алевролиты ), размер обломков от 0,1 до 0,01 мм. 4) Глинистые (пелиты) – размер частиц менее 0,01мм Для глин определяют степень пластичности
1. Неокатанные, резко угловатые 2. Неокатанные, угловатые 3. Слабо окатанные 4. Среднеокатанные 5. Хорошо окатанные
Раковины Известняк (ракушечник) Диагенез - преобразование осадков в осадочные породы
Соляная шахта Мертвое море
Угольный ряд : сапропелиты, торф, бурый и каменный уголь, антрацит Битумный ряд : битуминозные породы (сланцы), нефть твердые битумы (озокерит и асфальт)
Метаморфизм - изменение магматических и осадочных пород в твердом состоянии под воздействием эндогенных факторов. Виды метаморфизма : - Изохимический Контактовый (аллохимический) Региональный Локальный
Температура (Геотермический градиент от 5 до 100 о С/км) Давление (нагрузка вышележащих пород) (глубина 10 км ~ 200 мПа, глубина 30 км ~ 600-700 мПа) Глубинные флюиды (растворы и газы) ( H 2 O, CO 2, CO, CH 4, H 2, H 2 S, SO 2 )
Хлоритовый сланец с кристаллами титанита Биотитовые сланцы с кристаллами граната (альмандин), месторождение Кителя, Карелия
Роговая обманка, плагиоклаз, гранат Роговая обманка, плагиоклаз, 2мм
Мраморный карьер Рускеала, Карелия
Железистый кварцит, Курская магнитная аномалия
Гробница Напалеона
Плагиоклазы, кварц, роговая обманка
