Петрография

Содержание
Введение________________________________________________________1
Глава 1. Макроописание породы____________________________________2
Глава 2. Микроописание породы____________________________________3
Глава 3. Характеристика химического состава породы__________________5
Приложение 1____________________________________________________7
Приложение 2____________________________________________________8
Глава 4. Генезис и история формирования породы_____________________13
Глава 5. Применение породы_______________________________________14
Список использованной литературы_________________________________16
0
Введение
При выполнении курсовой работы целью является составление полного
петрографического описания горной породы и проведение необходимых
петрохимических пересчетов.
Исходные
данные:
образец
горной
породы,
петрографический
прозрачный шлиф, данные химического анализа.
На основе изучения этих материалов необходимо:
1.
Дать описание (макро- и микро-) породы;
2.
Дать петрохимическую характеристику породы;
3.
Определить название породы.
По литературным данным:
охарактеризовать возможные условия залегания и формы тел,
слагаемых данной породой;
привести
данные
о
распространенности
и
геологической
приуроченности пород изучаемого вида;
привести примеры практического использования.
Исходными данными для этой работы послужили образец горной
породы №118, шлиф №118, данные химического анализа породы.
1
Глава 1. Макроописание породы
Темноокрашенная горная порода с вкрапленниками
светлоокрашенных минералов. Содержание светлоокрашенных
вкрапленников составляет < 10-15 % от общей массы. Размеры
вкрапленников достигают 3-4 мм в диаметре. Порода обладает
среднезернистой (неполнокристаллической) структурой и
массивной текстурой. Пустоты и трещины в породе отсутствуют.
Слоистости не замечено.
Рис 1. Образец породы
2
Глава 2. Микроописание породы
При микроскопическом изучении данной породы замечена характерная
особенность – подавляющая часть породы сложена стекловатой массой.
Структура породы неравномернозернистая, стекловатая, ксеноморфная.
Пустотных пространств в шлифе не обнаружено.
Порода сложена плагиоклазом, моноклинным пироксеном, оливином
заключенными в стекловатую массу. Также присутствуют акцессорные
минералы, которые не просвечивают под микроскопом и представлены
черными пятнами (рудный минерал).
Плагиоклаз составляет основную часть породы (примерно 70-75%) и
представлен как в виде единичных зёрен, так и в виде гломеровых сростков в
общей стекловатой массе.
Рис 2. Фото шлифа горной породы
3
Зёрна призматические ксеноморфные размерами от 0,03 до 1,8 мм в
поперечнике, что свидетельствует о неравномернозернистой структуре.
Обладает характерным двойниковым погасанием. Линия Бекке на канадский
бальзам, n ≈ 1,50.
Моноклинные пироксены и оливин составляют незначительную часть
породы (около 10%).
Минералогический состав породы позволяет сделать вывод, что данная
порода – андезит. Андезит - эффузивная магматическая горная порода
среднего состава.
4
Глава 3. Характеристика химического состава породы
На основании химического анализа химический состав породы в табличной
форме выглядит следующим образом:
SiO2
58,4
TiO2
1,2
Al2O3
16,3
Fe2O3
1
FeO
7,4
MnO
0,15
MgO
3,1
CaO
6,3
Na2O
4,2
K2O
1,8
P2O5
-
Σ
99,85
Na2O+K2O = 4,2 + 1,8 = 6
Na2O / K2O = 4,2 / 1,8 = 2,33
Kф = Fe2O3+FeO / Fe2O3 + FeO + MgO = 8,4 / 11,5 = 0,73
Al = Al2O3 / Fe2O3 + FeO + MgO = 16,3 / 11,5 = 1,42
5
Приложение №1
6
Приложение №2
Расчет нормативного минерального состава породы
7
Мол.
количес
тва
минера
лов
Мол.
вес
минера
лов
232
Ильменит TiO2 FeО
152
Калиевый полевой шпат
K2O Al2O3 6SiО2
Альбит
Na2O Al2O3 6SiО2
Анортит
СаО Al2O3 2SiО2
Диопсид
СаО MgО 2SiО2
Геденбергит
СаО FeО 2SiО2
556
Ромбические
пироксены
Моноклинные
пироксены
Плагиокла
-зы
Весовые %
Молекулярный вес
компонентов*
Молекулярные
количества компонентов
Магнетит Fe2О3 FeО
Кварц
SiО2
Энстатит
MgO SiО2
Ферросилит
FeО SiО2
Fe2О3
TiO2
1
160
1,2
80
0,0006 0,015
524
K2O
1,8
94
0,019
Оста
ток
Al2O3
СаО
Оста
ток
СаО
Na2O
Al2O3
4,2
62
16,3
102
6,3
56
3,1
40
0,068
0,16
0,1125
0,0775
0,015
0,019
0,068
SiО2
7,4
72
58,4
60
0,103
0,973
Оста
ток
SiО2
Весовые %
0,0006 0,1024
0,14
0,015
2,28
0,0874
0,114
0,859
10,6
0,068
0,066
0,408
0,451
35,6
0,132
0,319
18,4
0,093
0,226
14,3
0,094
16,4
0,066
0,066
248
0,066
60
Оста
ток
FeО
0,134
216
132
FeО
0,019
0,0465
100
Оста
ток
MgO
0,0006
0,066
278
MgO
0,066
0,066
0,0115
0,066
0,0115
0,0214
0,0115 0,0825 1,15
0,0214
0,0214 0,006
2,8
0,006
0,3
Ʃ 101,97
8
Порядок расчёта
1. Весовые проценты компонентов делятся на их молекулярные веса –
получаем молекулярные количества компонентов.
2. Рассчитывается молекулярное количество оксидов:
3.
3.1.
Молекулярное
количество
магнетита
равно
молекулярному
количеству Fe2О3 Для каждой «молекулы» магнетита требуется
равное количество Fe2О3 и FeО Вычисляют остаток FeО. Для этого из
общего
молекулярного
количества
FeО
вычитают
количество,
пошедшее на магнетит (равное молекулярному количеству Fe2О3).
3.2.
Молекулярное
количество
ильменита
равно
молекулярному
количеству (TiO2=0,015).
Вычисляю остаток FeО: Для этого из остатка молекулярного
количества FeО вычитают количество, пошедшее на ильменит (равное
молекулярному количеству TiO2).
0,1024 - 0,015=0,0874 (остаток FeО для железо-магнезиальных
силикатов).
4. Рассчитывается молекулярное количество силикатов:
4.1.
Молекулярное количество калиевого полевого шпата равно
молекулярному количеству (K2O=0,019).
Вычисляю остаток Al2O3:
0,16 - 0,019=0,134
0,019 *6=0,114 (SiО2 – для калиевого полевого шпата)
Вычисляю остаток SiO2:
0,973 - 0,114 =0,859
4.2. Молекулярное количество плагиоклазов:
4.2.1. Молекулярное
количество
альбита
равно
молекулярному
количеству (Na2O = 0,068)
Вычисляю остаток Al2O3:
0,134 - 0,068=0,066
9
0,068 * 6 = 0,408 (SiО2- для альбита)
Вычисляю остаток SiO2:
0,859 - 0,408 = 0,451
4.2.2. Молекулярное количества анортита равно молекулярному
количеству остатка (Al2O3=0,066)
Вычисляю остаток CaO:
0,1125 – 0,066 = 0,0465
0,066*2= 0,132 (SiО2 – для анортита)
Вычисляю остаток SiO2:
0,451-0,132= 0,319
4.3.
Молекулярное количество моноклинного пироксена равно
молекулярному количеству остатка (CaO=0,0465)
Для каждой «молекулы» моноклинного пироксена требуется
равное количество CaO (MgO+FeO) и 2-кратное SiO2.
0,0775 (MgO) + 0,0874 (остаток FeО) = 0,16
0,092  2 = 0,184 (SiО2 – для моноклинного пироксена)
4.4.
Молекулярное количество ромбического пироксена равно
молекулярному количеству остатка (MgO+FeO)
SiО2 – для ромбического пироксена = 0,0329
4.4.1. Молекулярное количество энстатита равно молекулярному
количеству остатка (MgO=0,0115)
Вычисляю остаток SiO2:
0,094 – 0,0115 = 0,0825
4.4.2. Молекулярное количество ферросилита равно молекулярному
количеству остатка (FeO=0,0214)
5. Умножаем молекулярное количество нормативных минералов на их
молекулярный вес - получаем весовые проценты нормативных
минералов.
10
Ромбические
пироксены
Моноклин
ные
пироксены
Плагиоклазы
Содержание нормативных минералов по
данным пересчета, %
Сумма
Магнетит
0,14
2,42
Ильменит
2,28
Калиевый полевой шпат
10,6
10,6
Альбит
35,6
54,0
Анортит
18,4
Диопсид
14,3
16,4
Энстатит
1,15
Рудные
0
Микроклин
Плагиоклаз
около 50
около 25
Ромбические
пироксены
3,95
Ферросилит
менее 5
Моноклинные
пироксены
30,7
Геденбергит
Минеральный состав по
петрографическим данным, %
около 25
2,8
11
Сопоставление нормативного и реального минерального состава породы
По
результатам
химического
анализа
и
подстановке
в
классификационную диаграмму магматических горных пород Na2O+K2O –
SiO2, порода попадает в средний отряд, в подотряд нормальной
щелочности, вид андезит (приложение 1).
Номенклатура:
Тип: Магматический
Класс: Вулканический
Отряд: Средний
Подотряд: Нормальной щелочности
Вид: Андезит
Разновидность: Андезит роговообманковый
12
Глава 4. Генезис и история формирования породы
Форма
залегания
минерала
обусловлена
его
происхождением. В природе андезит встречается в виде куполов
и потоков, а в отдельном виде может принимать радиальнолучистые или столбчатые очертания. Это неудивительно, ведь
материал образуется в момент извержения вулканов, когда
раскалённая лава стекает по горным склонам и, смешиваясь с
кислородом, постепенно застывает, превращаясь в пористый
камень. По сути, андезит является кристаллизированной магмой,
а его залежи сосредоточены преимущественно в районах, где
происходит активное образование новых гор или вблизи цепей
вулканических островов (островных дуг). В районе центрального
океанического бассейна или срединно-океанических хребтов
найти залежи андезита невозможно.
Андезит
—
довольно
распространённый
природный
минерал, который широко используется в строительстве для
производства облицовочных
материалов
и
щебня
разных
фракций. Его залежи в большом количестве найдены в России:
Кавказ;
Камчатка;
Дальний Восток.
Значительные запасы андезита сосредоточены также в:
Армении;
Украине (Закарпатская область).
13
Глава 5. Применение породы
Андезит
пользуется
повышенным
спросом
в
сфере
отделочных работ и строительства. Минерал считается отличным
вариантом для футеровки (защитная облицовка поверхностей,
предотвращающая негативное влияние на неё термических,
механических, физических и химических факторов). Например,
андезит часто используют для отделки зданий и сооружений, в
которых осуществляется производство кислотной продукции. Он
же применяется в качестве облицовочного материала для:
промышленных холодильников;
башен;
отстойников.
Структура андезитового минерала очень похожа на
базальт,
поэтому
его
используют
в
различных
отраслях
строительства. Андезит популярен не только как штучный
материал, но и как основа для замешивания кислотоупорного
цемента или бетона. Для таких работ его превращают в песок или
щебень, используя метод дробления.
В
строительстве
андезит
применяется
в
качестве
облицовочного камня-плитняка. Им декорируют:
камины;
полки;
внутренние стены;
фасады зданий.
Щебень,
сделанный
из
андезита,
обладает
такими
преимуществами:
14
кислотоупорность;
устойчивость к неблагоприятным погодным условиям;
большая прочность.
Столь привлекательный набор характеристик позволяет
использовать андезитовый щебень в дорожном строительстве,
при мощении тротуаров, сооружении автомобильных дорог,
возведении фундаментных оснований.
Из андезита изготавливают следующие строительные
материалы:
щебень разных фракций;
подсыпки;
бордюры;
бутовый камень.
Кислотоупорность минерала и способность к плавлению даёт все
возможности для его применения в производстве стёкол высшего
сорта, устойчивых перед воздействием щелочей и кислот.
15
Использованная литература и источники
1. Бетехтин А. Г. Курс минералогии: учебное пособие / А. Г. Бетехтин;
под науч. ред. Б. И. Пирогова и Б. Б. Шкурского. — 2-е издание, испр.
и доп. — М. : КДУ, 2010. — 736 с
2. Постников А. В., Кононова И. Б. Методические рекомендации к
выполнению курсовой работы на тему: «Характеристика
магматической горной породы». Учебно-методическое пособие. – М.:
РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2008. – 16 с.
3. А. В. Постников, И. Б. Кононова, Д. И. Кудрявцев, И. А. Китаева,
Н. А. Осинцева, Е. С. Коновальцева, В. В. Пошибаев, А. С.
Рахматуллина,
А. Д. Мусихин, О. В. Сивальнева, Д. Ю.
Аулова. Методическое пособие по курсу минералогии и петрографии. –
М.: РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2011. – 73 с.
4. Богатиков О. А., Косарева Л. В., Шарков Е. В. Средние химические
составы магматических горных пород: Справочник. – М.: Недра, 1987 –
152 с.
5. Заварицкий А. Н. Описательная петрография (с приложением таблицы
классификации горных пород по химическому составу). – Ленинград:
Кубуч, 1929. – 327 с.
6. Левинсон-Лессинг
Ф.
Ю.
Петрография.
Издание
второе,
переработанное и дополненное. – Ленинград: Государственное научнотехническое издательство Ленхимсектор, 1931. – 554 с.
16
17
18