Народногосподарське використання магматичних порід

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка

Кафедра біології та основ здоров’я людини

Реферат

З геології

На тему: Народногосподарське використання магматичних порід

Студентки другого курсу групи П-21

Напрямку підготовки хімія

Огар А. В.

Реферат перевірив: Коваль А. А.

Кількість балів:

Полтава — 2014

Зміст

1. Магматизм і магматичні гірські породи

2. Інтрузивні магматичні породи

3. Ефузивні магматичні породи

4. Використання у господарстві

5. Класифікація магматичних порід

Інформаційні джерела

1. Магматизм і магматичні гірські породи

Магма — це речовина Землі в розплавленому рідкому стані. Вона утворюється в Земній корі і верхній мантії в інтервалах глибин 30−400 км.

По складу — це силікатний розплав + атоми розчинених металів і розчинені гази.

З магматичного вогнища магма рухається до поверхні Землі. При цьому її внутрішній тиск і температура знижуються, починається процес кристалізації і перехід з рідкого у твердий стан. Утворюються магматичні гірські породи. Це загальна схема магматичного процесу. У свою чергу в ньому виділяють два типи (або дві гілки).

І. Інтрузивний магматизм — процес впровадження магми в вище розміщеній товщі та її кристалізація в земній корі не досягаючи поверхні на різних глибинах. Для цього процесу характерно повільне зниження температури і тиску, кристалізація в замкнутому просторі. Магматичні породи складаються з повністю розкристалізованих зернистих агрегатів породоутворюючих мінералів. Такі магматичні породи називаються інтрузивними.

II. Ефузивний магматизм або вулканізм — процес проникнення магми в земну кору і вихід її в рідкому розплавленому стані на поверхню Землі. При цьому, відбувається різке зниження t і P в розплаві і від нього відділяються розчинені гази. І вже такий розплав називають лавою. При різкому зниженні t і Р відбувається швидке остигання лави та перехід її в твердий стан. При цьому кристалізуватися встигають деякі мінерали і утворюються породи неповнокристілічні - ефузивні.

Хімічний склад магматичних порід прийнято записуватиу вигляді оксиду. Якщо загальна кількість мінеральної речовини в гірській породі прийняти за 100%, то 99% в них представлені силікатами, склад яких визначають 12 оксидів — SiO2; TiO2; Al2O3; Fe3O4; Fe2O3; MnO, CaO, MgO, Na2O; K2O; H2O; P2O5. Ці оксиди називають петрогенних, і їх кількість у складі магматичних гірських порід досягає 99,5%. Кількісне співвідношення між оксидами може змінюватися, а це в свою чергу відбивається на видовому складі породоутворюючих мінералів, а значить на різноманітності різновидів магматичних порід. У той же час було відзначено, що в кожній з різновидів магматичних порід кількісне співвідношення петрогенних оксидів є стабільним в певних інтервалах. Тому в основу їх класифікації покладено хімічний склад, а провідною ознакою в ній є вміст SiO2. Всі породи за вмістом кремнезему діляться на: ультраосновні, основні, середні і кислі. Зміст SiO2 зростає від ультраосновних порід до кислих. І визначає не тільки різний мінералогічний склад та хімічні властивості, а й фізичні властивості - такі як щільність, температура кристалізації, в’язкість розплаву. Остання властивість визначає здатність розплаву до плинності, а отже з різною швидкістю переміщатися і віддалитися від домашнього вогнища, тобто рухливістю. Найбільш рухомими є магми ультраосновного складу, відповідно кислі - більш в’язкі і менш рухливі.

2. Інтрузивні магматичні породи

Інтрузивні магматичні породи утворюються з розплавленої рідкої магми, що остигає, не на поверхні Землі, як у випадку утворення ефузивних порід, а в корі Землі. Іншими словами, інтрузивні породи виникають через прорив, або інтрузію, гарячої рідкої магми в глибини кори Землі.

У випадку прориву магми великими масами в кору Землі, її застигання відбувається поступово — утворюється рівномірно-грубозерниста структура породи. Їі основні характеристики — добре кристалізовані мінерали, зерна яких можна розрізнити неозброєним оком. Орієнтування кристалів мінералів у породі відсутнє. Породи також характеризуються значною щільністю (до 3 000 кг/м3), практичною відсутністю пор і порожнеч.

Головні види каменю (породи), що належать до інтрузивних: граніт, діорит, габро, перидотит. Щільність порід зростає паралельно зі зменшенням кремнезему SiO2, від граніту — до перидотиту. Граніт, через високий зміст SiO2 прийнято класифікувати як кислу породу, діорит як середню, габро — як основну, перидотит — як ультраосновну.

Вміст темноколірних мінералів ряду граніт — діорит — габро — перидотит поступово збільшується від першого до останнього — паралельно колір цих порід стає більш темним. Світлі, червоно- або сіро-чорні граніти, що починають ряд, до кінця ряду переходять у темні, зеленувато-чорні перидотити.

Інтрузивні породи прийнято розрізняти за наступними ознаками:

1. Породи повністю утворені кристалами.

2. Більшу частину кристалів можна побачити неозброєним оком.

3. Просторове орієнтування кристалів мінералів у будь-якому з напрямків у породі відсутнє - мінерали перемішані між собою в хаотичному порядку.

4. Значна щільність порід, практично відсутність в них порожнеч і пор.

5. Відмінності представників інтрузивних порід один від одного за тоном забарвлення (більш темні кольори від граніту до перидотиту).

ГРАНІТ. Протягом всієї історії планети Земля утворення гранітів відбувалося багаторазово, тому появу цієї породи фахівці не прив’язують ні до однієї з геологічних епох. Назвою породи слугує латинське слово granum (гранум) — зерно.

Щільність гранітів — близько 2700 кг/м3. Через свої корисні властивості (високу міцність на стиск, малу спайність, розмаїтість кольорів породи, можливості обробки поверхні поліруванням тощо), граніт цінний як камінь для будівельних робіт — від гранітних щебенів для будівництва будівель, споруд і доріг, до масивних вигадливої форми гранітних брил для облицювання фасадів і ландшафтного дизайну. Велика кількість різновидів граніту породила значну масу їх найменувань.

Найчастіше граніт добувають відкритим кар'єрним способом. Відділення гранітних блоків від породного масиву провадиться за допомогою вибуху, або ж розклинення. При цьому процесі спочатку виконується сверління шпурів пневматичними перфораторами, у які потім поміщаються заряди вибухових речовин, або ж сталеві клини. Відділені від загальної частини породи блоки надалі піддаються обробці: розпилу, фрезеруванню, окантовці, виготовленню кінцевої продукції. Подальше розчленовування сирого матеріалу виробляється на великих підприємствах за допомогою пилорам. Остаточне нарізування плит виконується за допомогою дискових пил, армованих алмазами.

ЛАБРАДОРИТ. Щільність породи близько 2700 кг/м3. Має характерний скляний блиск і колірну гаму від димчасто-сірого до сірувато-чорного. Вирізняється непрозорістю й грою (переливанням) кольорів, що особливо проявляється на полірованих поверхнях. Лабрадорит знаходить застосування як у виробництві ювелірних виробів, так і в будівництві, як лицювальний матеріал.

ГАБРО — інтрузивна порода, однією із основних рис якої є насичений темний колір — полірована поверхня каменю робить враження майже чорної. Найчастіше зустрічаються відтінки від блакитнувато-сірого до темно-сірого, іноді - буруватого. Основне застосування габро знаходить як камінь для виготовлення ритуальних конструкцій, а також як камінь для дорожнього будівництва.

магматизм порода вулканізм гірський

3. Ефузивні магматичні породи

Ефузивні магматичні породи утворюються у випадку остигання на поверхні Землі розплавленої рідкої магми, що піднімається із глибин планети під впливом вулканічних сил. Своїм мінеральним складом ефузивні породи повторюють інтрузивні - обидві групи порід походять із тих самих магм. Ефузивні породи, як і інтрузивні, стають темніше й важче із зниженням вмісту силікатної кислоти.

Різниця між ефузивними і інтрузивними породами полягає в їх структурі. Лави, що утворюють ефузиви, остигають швидше магми інтрузивів — через це у вулканітах (ефузивах) кристали мінералів в основному мікроскопічних розмірів, непомітні для звичайного ока. Тільки деякі окремі, більші кристали бувають добре утворені - вони мають виражені контури й свою власну унікальну форму. Подібну структуру гірських порід називають порфіровою. Вона є характерною рисою ефузивних порід: окремо утворені кристали розташовуються в основній масі породи.

У випадку дуже швидкого остигання магми (при низьких температурах її остигання, контакті з льодом або водою) кристали не встигають з’явитися взагалі, і вся маса породи виходить аморфною. Подібні породи класифікують як вулканічні стекла. До останнього відносять пухку пемзу, пехштейн і обсидіан.

Ефузивні породи прийнято розрізняти за наступними ознаками:

1. Порфірова структура — утворені тільки окремі кристали.

2. Основна маса щільної (мікрозернистої) або аморфної (скловатої) структури.

3. Наявність чисельних дрібних порожнеч.

4. Текстури течії - орієнтування окремих компонентів породи, шаруватого розподілу забарвлення або овальної форми сплощених і витягнутих порожнеч.

5. Часто можна спостерігати утворення стовпів.

6. Породи поділяються в межах ряду як за інтенсивністю забарвлення (від світлого до темного), так і за мінеральним складом.

ВУЛКАНІЧНИМИ ТУФАМИ, або просто ТУФАМИ, називаються частки лави й попелу, ущільнені, зчеплені між собою, викинуті в повітря і перемішані з уламками різних порід. Варто розрізняти вапняні й вулканічні туфи — вони схожі між собою за зовнішнім виглядом. Вулканічні туфи варто розрізняти за вихідним матеріалом, або ж за материнськими лавами: туфи базальтові, туфи трахітові й т.д. Також прийнято розрізняти туфи за величиною зерен. Викиди вулканами дрібнозернистих пухких мас прийнято називати вулканічними попелами, а найбільш дрібнодисперсні - вулканічним пилом. Туфи, завдяки своїй структурі - аморфній (скловатій), дрібнозернистій або порфіровій — досить пористі. Через високу свою пористість і малу об'ємну масу вулканічні туфи знаходять широке використання як будівельний камінь.

Під поняттям «ВУЛКАНІЧНІ СТЕКЛА» розуміється структура, властива групі порід, що вилились. Породи групи вулканічних стекол можуть мати різноманітний мінеральний склад, головною ж відмінною ознакою вулканічних стекол вважається фізичний стан порід групи — аморфний, схожий з фізичним станом звичайних штучних стекол. Породи даної групи можуть містити кристали тільки у вигляді одиничних включень. Вулканічні стекла виникають при дуже швидкому остиганні магми, після її досягнення поверхні землі. Основними представниками групи вулканічних стекол є пемза, пехштейн і обсидіан.

ГРУПА БАЗАЛЬТІВ — найбільш широко відома група вулканічних порід. Характерною відмітною здатністю порід даної групи є наявна в природному заляганні породи характерна стовпчаста окремість — вона типова для базальтів, хоча й зустрічається в інших ефузивних породах. Виникнення стовпчастої окремості пов’язується із стиском лави при її охолодженні. Лиття з базальту вважається цінним матеріалом для виготовлення труб, кислототривких виробів, електроізоляторів, лицювальної плитки, інших технічних декоративних виробів.

4. Використання у господарстві

У народному господарстві магматичні породи знаходять широке використання. З ними пов’язані родовища цінних корисних копалин, зокрема, руд різних металів (залізної руди, марганцю, титану, хрому та ін.), дорогоцінного каміння тощо. Магматичні породи є важливими будівельними матеріалами (граніт, лабрадорит, габро та ін.). Деякі магматичні утворення традиційно використовувалися як бутовий камінь (виготовлення щебеню, засипка підвалин, спорудження бруківок тощо), але останнім часом відкриті нові шляхи їх застосування. Так, базальти стали не тільки основою базальтового литва, але й головною сировиною для виробництва мінеральної вати — унікального теплоізоляційного матеріалу (одним з піонерів такого виробництва в країні став Костопільський завод теплоізоляційних матеріалів на Рівнещині).

В Україні можна виділити принаймні три великих структурних регіони, з якими пов’язані головні родовища магматичних порід: граніти та гранітоїдні утворення Українського щита (від Рівненської області до Приазов’я), а серед них і лабрадорити Житомирщини; андезити та вулканічні туфи Закарпаття; діорити та туфи Криму. Дещо відокремлено від основних магматичних полів стоять родовища базальтів Рівненщини, діабазові родовища Лівобережжя (Сумська, Полтавська області), гранітоїди південної Луганщини і Буджаку та деякі інші родовища.

5. Класифікація магматичних порід

Породи

Мінеральний склад

Інтрузивні, глибинні

Ефузивні, виливні

Вулканічні

Кислі

SiO2 > 67%

Кварц, кислі плагіоклази, ортоклаз, слюди

Пегматити

граніти

Ліпарит

Обсидіан (вулканічне скло, пемза, туф.)

Середні

SiO2 52−67%

Середні плагіоклази, слюди, піроксени

Діорити

Сієніти (з ортоклазом)

Андезити

Порфиріти

Основні

SiO2 < 52%

Основні плагіоклази, піроксени, амфіболи

Габро

Лабрадорит

Базальти

Діабази

Інформаційні джерела

1. В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. Основы геологии, минералогии и петрографии. — М.: Высшая школа, 2008. — 400 с.

2. Ю. И. Гончаров, М. Ю. Малькова, В. М. Шамшуров, А. В. Шамшуров. Геология, минералогия, петрография. Справочное руководство по строительному материаловедению. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008. — 232 с.

3. Н. А. Платов. Основы инженерной геологии. — М.: Инфра-М, 2011. — 192 с.

4. Э. М. Добров. Инженерная геология. — М.: Академия, 2008. — 224 с.

5. Проблемы петрологии ультраосновных и основных пород. — М.: Наука, 1972. — 312 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой