Петрохимические серии вулканических пород

(толеитовая, щелочно-оливин-базальтовая, щелочная и известково-щелочная-андезитовая).

Толеит – этот термин вызвал большую путаницу. Первоначально был определен как долеритовый трапп, состоящий из альбита и ильменита. В конце XIX века Розенбуш определил толеит, как бедную оливином или безоливиновую плагиоклаз-авгитовую породу с интерсертальной структурой. Затем он становится разновидностью базальта, состоящей из лабродора, авгита, гиперстена и пижонита, с оливином (часто проявляющем реакционные взаимоотношения) или кварцем и часто интерстициальным стеклом. В 1962 г. Йодер и Тилли определили его химически как гиперстен-нормативный базальт, в этом смысле он используется до сих пор. Однако оказалось, что типовая порода была не толеитом, как он химически определен Йодером и Тилли. (Толей, район р. Наве, Саарланд, Германия)

Известково-щелочной базальт. Название дано не в соответствии с минералогией базальта, а по его принадлежности к базальт-андезит-дацитовой серии орогенных поясов и островных дуг.

Разделение между толеитовыми (TH) и известково-щелочными (CA) сериями вулканических пород

АFМ диаграмма для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий: A = Na2O + K2O; F = FeO + 0.9Fe2O3; M = MgO. (Irvine & Baragar,1971).

Диаграмма FeO*/ MgO - SiO2. для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий; FeO – все Fe в форме FeO (масс.%). Разделительная линия описывается уравнением: FeO'/MgO = 0.1562 x SiO2 - 6.685. (South Sandwich, Luff (1982); Marianas, Meijer& Reagan (1981); Sunda, Foden(1983)).

76. Плотность горных пород: определяющие факторы и закономерности.

Определение и способы измерения плотности

В естественном залегании пород их плотность (σ) есть отношение полной массы (m) к полному объему (V) тела (выделенной части среды), которые включают твердую матрицу породы, жидкую и газовую фазы в поровом пространстве:

σ = m/V= (m_т+ m_ж + m_г)/(Vт+ Vж + Vг)

где индексы, относятся к массе и объему твердой, жидкой и газообразной фаз соответственно. Массой газов можно пренебречь.

Vг+Vж =Vп - объем порового пространства, его отношение к полному объему называется коэффициентом пористости: Кп=Vп/V

Минеральная плотность (твердой фазы) σ = m_т/Vт, плотность сухой породы

σ_с= m_т/V= σ_м (1 — Кп), тогда σ = σ_с + σ_ж Кп

где σ_ж — плотность жидкости в поровом пространстве. Общая пористость осадочных пород довольно велика. Вблизи поверхности она достигает 0,2—0,4, а на глубинах 5—б км под давлением вышележащих пород уменьшается до уровня пористости минералов, 10^-3-10^-2. Магматические и метаморфические породы имеют большие значения пористости в корах выветривания, до 0,2, а у неизмененных пород она редко превышает первые проценты. В гравиразведке такие величины не учитывают. для плотности не имеют большого значения различия общей и эффективной пористости, степень связности порового пространства.

В нормативной для учебной литературы системе СИ плотность выражается в килограммах на кубический метр (кг/м3), а значения плотности геологических объектов вынуждают записывать их с множителем 10.

Приводимые ниже значения плотности минералов м горных пород относятся к обычным условиям: нормальному атмосферному давлению и температуре 20 °С.

Значения плотности флюидов в поровом пространстве горных пород таковы: наиболее распространены минерализованные воды с плотностью 1,0—1,2 г/см3 плотность нефти изменяется при разном составе фракций от 0,5 до 1,0 г/см. Плотность воздуха в условиях атмосферного давления равна 0,0012 г/см’, природного газа в зависимости от состава углеводородов 0,0006—0,002 г/см3, но под давлением, например, 70 МПа (на глубине 2 км) плотность газов (и воздуха) достигает 0,2 г/см3