Горные породы и их исследование под микроскопом, А.В. Вишневский, лекция школьникам, ИГМ, 2013

Показать описание

В данной лекции рассматриваются следующие вопросы: Как образуются горные породы? Какого они состава? Как их исследуют?

Сначала лектор рассказывает как образовалась вселенная (небулярная теория), наша галактика и сама планета Земля. Согласно этой теории, Солнце и планеты образовались из Н-Не туманности и при последующем развитии появились более тяжелые элементы.

Наша планета содержит около 15 % кремния: в мантии – 21,5%, в земной коре – 26%. В пересчете на оксид кремния, в мантии его содержание около 46%, в земной коре океанического типа 50%, а в континентальной коре более 60%.

Порода, которая является основной составляющей мантии, является лерцолит – горная порода, состоящая в основном из силикатов: оливина, ортопироксена и клинопироксена.
Температура в мантии распространена неоднородно и поэтому возникают конвективные потоки, за счет которых лерцолит частично плавится. Образующийся расплав богат более легкими компонентами – кремнием, алюминием, калием, натрием. Затем расплав уходит и может излиться на поверхность, где в результате застывания образуется базальт (50% оксида кремния). После воздействия выветривания в осадочной породе (глинах, песках и т.д.) содержится ещё больше оксида кремния, чем в базальтах.

Чем больше накапливается осадков, тем больше давление. Затем осадочные породы преобразуются путем метаморфических процессов при увеличении давления и температуры.

При нагревании гнейса происходит снова частичное плавление, что дает расплав богатый оксидом кремния. В итоге после застывания такой магмы, может образоваться гранит. И в этом случае так же увеличивается количество оксида кремния.

После воздействия выветривания калиевый полевой шпат, содержащийся в граните, переходит в глину, а кварц остается (может измельчиться). При метаморфизме кварцевый песок переходит в кварцит, в котором 99,99% оксида кремния.

Что же такое все же горная порода? Горной породой является любая масса или агрегат одного или нескольких минеральных видов или органического вещества, являющихся продуктами природных процессов. Изучением горных пород занимаются петрография и петрология.

Сначала отбираются образцы для представительной коллекции, из которых изготавливают образцы для изучения лабораторными методами. Например, для изучения шлифов - очень тонкой пластинки горной породы - под микроскопом при прохождении поляризованного света. Анализируя шлифы можно получить информацию о последовательности кристаллизации минералов, составе породы и условия её образования.