• Термодинамика и минералогические исследования

    Тепловым эффектом химической реакции – это есть количество теплоты выделяемой или поглощаемой теплоты при следующих условиях:

    1. система совершает только работу расширения;
    2. объем и давление постоянны;
    3. температура исходных и конечных продуктов одинакова;
    4. реакции протекают почти до конца. 

  • Минералообразование

    Наиболее распространенными в процессах минералообразования, как и вообще в природе, являются открытые системы, которые могут обмениваться со средой энергией и веществом.

    Очень редкие закрытые системы, материально изолированные от внешней среды, но свободно обмениваются с ней энергией.

    Если некоторые параметры системы меняются со временем, то мы говорим, что в такой системе происходит процесс. Если система выведена из состояния равновесия и представлена самой себе, то согласно первому исходному положению термодинамики через некоторое время она снова придет к исходному равновесному состоянию.

  • Равновесное и неравновесное состояние

    Термодинамическая система может находиться в различных соотношениях со средой.

    Неравновесное состояние, это при котором в системе происходит или может в любой момент начаться одностороннее направленное изменение её параметров может вследствие несоответствия их с параметрами состояния среды.

    Своеобразной разновидностью неравновесного является стандартное (установившиеся) состояние. В нем система находится как бы в покое, без видимого изменения её параметров благодаря воздействию внешних по отношению к данной системе процессов.

  • Термодинамические системы

    Термодинамика ставит целью изучение физических и химических процессов с точки зрения выявления критериев возможности или невозможности совершения их в тех или иных конкретных условиях и предсказания предела протекания процесса до достижения точки равновесия.

    Для установления таких критериев термодинамика изучает зависимость энергетических эффектов от условий протекания процессов и количественные закономерности перехода энергии одной формы в другую. 

  • Закон последовательности напластования пород

    В ненарушенных осадочных породах чем слой ниже, тем он древнее.

    Один из наиболее впечатляющих примеров осадочных пород можно увидеть в Большом Каньоне в Аризоне, где яркие разноцветные горные породы располагаются одна над другой слой за слоем, а между ними — миллионы лет геологической истории. Осадочные породы образуются в виде горизонтальных слоев из ила и других отложений на дне океанов и озер. Естественно, новые слои откладываются поверх более старых. Рассматривая все более и более глубокие слои в Большом Каньоне (или другом подобном месте), мы увидим все более и более древние породы — по сути дела, мы будем двигаться назад во времени. 

  • Ядерно-физические (радиоактивные) свойства

    Естественная радиоактивность горных пород обусловлена наличием в их составе либо минералов, содержащих радиоактивные элементы (уран U, торий Th, радий Ra), либо радиоактивных изотопов калия K40.

    Кроме того, ряд минералов обладает способностью адсорбировать из окружающей среды радиоактивные элементы и изотопы (глины, глинистые сланцы).

    Величина радиоактивность горных пород оценивается параметром горной радиоактивности R – количеством распадающихся в одну секунду атомов в килограмме вещества.

  • Пьезоэлектрический эффект

    Пьезоэлектрический эффект – свойство определенных кристаллических веществ проявлять электрическую поляризацию под действием механических напряжений или деформации.

    Пьезоэлектрическая поляризация проявляется как в монокристаллах определенного типа симметрии, так и в полнокристаллических агрегатах, содержащих ориентированные пьезоэлектрические кристаллы.
    Горные породы, в составе которых находятся пьезоэлектрические активные минералы, образуют обширную и распространенную группу пьезоэлектрических текстур.

  • Фация вторичных кварцитов

    К фации вторичных кварцитов относятся продукты интенсивного среднетемпературного кислотного метасоматоза, равновесные с хлоридными растворами, которые содержат углекислоту и серу; pH колеблется от 1 до 4. В этих условиях оказываются устойчивыми только кварц и высокоглиноземистые минералы: корунд, андалузит, алунит, диаспор и другие. Термин вторичный кварцит был введен в русскую геологическую литературу Е.С. Федоровым и В.В. Никитиным в 1901 г., а позднее широко применялся Н.И.

  • Метасоматиты, равновесные с кислыми растворами

    Кислотный метасоматизм (или кислотное выщелачивание) приводит к образованию грейзенов, цвиттеров, слюдитов, березитов, вторичных кварцитов и других метасоматитов. Сущность кислотного выщелачивания заключается в интенсивном выносе оснований (Fe, Mg, Ca, Na, K) и образовании в зонах максимального метасоматического изменения минералов, сложенных наиболее кислотными компонентами: кремнеземом и глиноземом, в предельном случае – одного кварца.

    К кислотным метасоматитам приурочено редкометальное оруденение (Be, Sn, W, Mo), медь, драгоценные металлы и глиноземистое сырье.

  • Альбититы

    Альбититы – метасоматиты, состоящие из альбита (не менее 70 объема пород) и щелочных цветных минералов.

    Исходные породы. Альбититы образуются при метасоматическом преобразовании полевошпатовых и кварц-полевошпатовых пород: сиенитов, гранитов, гнейсов, вулканитов среднего и кислого составов, песчаников.

    Условия залегания метасоматитов. Альбититы встречаются главным образом в трех геологических обстановках: 1) в зонах глубинных разломов, пересекающих фундамент древних кратонов; 2) вблизи контактов щелочных интрузивов; 3) в апикальных частях интрузивных массивов, сложенных щелочными гранитами.

  • Фация полевошпатовых метасоматитов

    К фации полевошпатовых метасоматитов относятся высокосреднетемпературные, гидротермально-измененные породы, равновесные с умеренно щелочными (pH=7.0-8.5) калий-натриевыми галоидными растворами. Среди пород данной фации преобладают микроклититы и альбититы, развитые по алюмосиликатному субстрату. Значительно реже образуются эгирин-магнетитовые метасоматиты по железистым кварцитам и эгирин-флюоритовые метасоматиты по карбонатным породам.

    Главными особенностями минерального состава полевошпатовых метасоматитов являются:

    1) резкое преобладание минералов, содержащих Na и K (микроклин, альбит, щелочные пироксены и амфиболы, слюды, приолит);
    2) постоянное присутствие минералов с летучими компонентами (слюды, флюорит, криолит, апатит, гагаринит);
    3) большое разнообразие (около 70 видов и разновидностей) минералов редких металлов;
    4) частое сохранение реликтового (перекристаллизованного) кварца.

  • Известковые скарны

    Известковые скарны – это метасоматиты, сложенные в основном пироксенами диопсид-геденбергитового ряда, гранатами гроссуляр-андрадитового ряда и волластонитом.

    Исходные породы. Известковые экзоскарны образуются по известнякам, мерелям, известковитым туфам и туффитам, магензиальным скарнам. Экзоскарны возникают по интрузивным породам различного состава, а также по эффузивам, кристаллическим сланцам и гнейсам, примыкающим к зонам высокотемпературного прогрева в контактовых ореолах интрузивов. Для образования мощных скарновых тел особенно благоприятны участки чередования карбонатных и алюмосиликатных пород.

  • Магнезиальные скарны

    Магнезиальные скарны, как особый тип метасоматитов, были выделены в 1953 г. Д.С. Коржинским.

    Магнезиальные скарны – это шпинель-форстерит-клинопироксеновые породы с большим количеством второстепенных и акцессорных минералов. Часть магнезиальных скарнов формируется на магматической стадии, часть является постмагматическими образованиями. Скарны магматической стадии образуются при взаимодействии магнезиальных карбонатных пород с растворами, которые отделяются от магмы до завершения ее кристаллизации или циркулируют в это время во вмещающих породах. Формирование скарнов до полного затвердевания магматического расплава доказывается отсутствием эндоскарнов, появлением апофиз неизменных магматических пород, пересекающих метасоматиты, а также наличием ксенолитов магнезиальных скарнов в эндоконтактовых частях интрузивных массивов.

  • Скарновая фация

    К скарновой фации относятся продукты слабощелочного-близнейтрального метасоматизма, происходящего в широком интервале температур от 450 до 1000 С на глубинах от 1 до 30 км.

    С древних времен шведские горняки называли скарнами обособления силикатных минералов в железных и сульфидных рудах. В настоящее время под скарнами понимаются метасоматические породы, сложенные силикатами кальция, железа и магния и возникающие в результате химического взаимодействия карбонатных и алюмосиликатных пород, или карбонатных пород и алюмосиликатных магматических расплавов при участии растворов.

  • Принципы систематики метасоматитов

    Главными петрографическими типами метасоматических горных пород, возникающих на малых глубинах, являются:

    1. метасоматиты, равновесные с нейтральными растворами – фениты, содалитовые метасоматиты, анальцимовые метасоматиты, микроклиниты, альбититы, эгирин-флюоритовые метасоматиты, эйситы.

    2. Метасоматиты, равновесные с растворами, близкими к нейтральным – магнезиальные скарны, известковые скарны, кварц-калишпатовые метасоматиты, кварц-альбитовые метасоматиты, турмалиниты, пропилиты, гидрослюдиты.

  • Метасоматические горные породы

    Метасоматические горные породы в отличие от производных аллохимического метаморфизма развиваются более локально и в изохорических системах, что постулировал в свое время еще В. Линдгрен, сформулировавший “правило постоянства объема при метасоматозе”.

    Если характерными метаморфическими процессами являются полиморфные превращения минералов, тип метасоматических процессов лучше всего представляет образование псевдоморфоз. В них особенно наглядно выражено постоянство объема при замещении, всегда сопровождающимся значительным привносом – выносом вещества, что само по себе определяет воздействие на породы растворов высокой химической агрессивности. Это принципиально отличает метасоматические процессы от метаморфических.

  • Трубка МИР

    1. Главные полезные ископаемые: алмазы.

    Расположена в вилюйском районе, республика Саха в среднем течении реки Вилюй.

    2. Расположена в центральной части Восточно-Сибирской платформы, приуроченной к расчленению структур I порядка – Анобарский щит, Вилюйская синеклиза.

    3. Самыми древними отложениями являются карбонатные породы нижнего ордовика; на них залегают песчано-глинистые образования нижней юры с прослоями и линзами бурых углей. На СЗ отложения нижней юры находятся в резком тектоническом несогласии с породами нижнего ордовика и контактируют с ними по линии сброса.

  • Норильское рудное поле

    1. Главные ПИ: медь, никель.

    2. Норильское рудное поле расположено в СВ части Норильского плато.

    3. В основании Норильского плато залегают осадочные известково-глинистые и мергелистые породы девона, на которых лежит свита песчано-глинистых пород среднего карбона – верхней перми, известная под названием тунгусской серии. На осадочных породах тунгусской серии залегает мощная толща лав триасового возраста.

    Размещение сульфидного медно-никелевого оруденения в пределах месторождения обусловлено, с одной стороны, элементами внутренней структуры и формой дна интрузива (сингенетическое оруденение), с другой – элементами постмагматической трещинной тектоники (жильное оруденение).

  • Курская магнитная аномалия (КМА)

    1. Главные ПИ: железо
    Расположение: г. Курск и распространяется от него к СЗ и ЮВ.

    2. Распространяется к СЗ и ЮВ от г. Курска. Железорудный бассейн КМА приурочен к Воронежскому выступу докембрийскиз кристаллических пород.

    3. В геологическом строении района КМА принимают участие два резко различных комплекса пород.