Петрография және оның зерттеу әдістері. Магмалық таужыныстар, олардың жаратылысы, құрамы мен құрылысы

1. - ші дәріс тақырыбы: Кіріспе. Петрография және оның зерттеу әдістері. Магмалық таужыныстар, олардың жаратылысы, құрамы мен құрылысы.

Петрография дегеніміз - геология ғылымының таужыныстарды зерттейтін бір саласы. Бұл термин гректің петра-тас, “графо”-жазу деген сөздерінен шыққан.

Таужыныс деп геологиялық процесте пайда болып, Жер қыртысында жеке дене құратын белгілі бір құрамды, құрылысты табиғи минералдар агрегатын айтады. Олар пайда болу жағдайына қарай үшке бөлінеді: магмалық, шөгінді және метаморфтық.

Магмалық таужыныстар табиғи балқымалардың, яғни магмалардың (грекше “магмо”- қою май) қатаюынан пайда болады. Шөгінді таужыныстар магмалық, метаморфтық жыныстардың Жер беті жағдайында бұзылу өнімдерінен пайда болады. Метаморфтық таужыныстар магмалық, шөгінді таужыныстардың жылу, қысым және ерітінділердің әсерінен қайта кристалдануынан қалыптасады.

Таужыныстарды зерттеуде петрография ғылымының алдында мынадай мәселелер тұрады:

1) таужыныстың құрамы мен құрылысын зерттеу;

2) таужыныстың жатысын және басқа таужыныстармен ара қатынасын зерттеу;

3) таужыныстың абсолюттік және салыстырмалы жасын анықтау;

4) таужыныстың қалай пайда болғанынын анықтау;

5) таужыныстың басқа таужыныстармен тектестігін, байланысын анықтау;

6)аймақтың геологиялық дамуындағы таужыныстың орны қандай екенін білу;

7) таужыныстармен кенорындардың байланысын анықтау.

Метаморфтық таужыныстарды зерттегенде жоғарғыдан басқа олардың пайда болған бастапқы жынысын және олардың қандай процесте, қалай өзгергенін анықтау да басты мәселе болып табылады.

Таужыныстарды зерттеудің негізгі әдістері.

Таужынысты зерттеу далалық жұмыстан басталады. Онда ол өзінің табиғи орналасуында тексеріледі. Ол жерде таужыныстың минералдық құрамы, бітімі, құрылымы, тегі анықталады. Алға қойған мақсатқа байланысты және далада анықталған деректерді дәлдеу үшін лабораториялық зерттеулерге сынамалар алынады. Оларға әртүрлі талдаулар - химиялық, спектрлік, рентгенспектрлік, люминесценттік, термолюминесценттік, термиялық, рентгенқұрылымдық, электрондық микроскоп, гранулометриялық, хроматтық, эксперименттік және микроскоптық жасалады.

Таужыныстарды зерттеуде соңғы әдіс ең негізгі әдіс болып саналады. Ол жарықтың минералдарда сынуы мен қоссынуына және интерференция құбылысына негізделген. Бұл әдіспен таужыныстардың құрамын, құрылымын анықтау басқа әдістерге қарағанда әлде қайда жеңіл және арзанырақ.

Магманың жаратылысы. Магмалық таужыныстардың қалыптасуы магманың жаратылысы мен Жер құрылысына байланысты. Магманың пайда болуының себебі - температураның көтерілуі, тереңнен ерітінділердің келуі және қысымның азаюы. Осы көрсетілген факторлардың әсерінен жоғарғы мантияда не Жер қыртысында қатты субстраттың балқуынан пайда болған магманы бастапқы магма деп атайды. Олар төрт түрлі болуы мүмкін: аса негізді, негізді, орта негізді, қышқыл. Осы магмалар мынадай жолдармен пайда болуы мүмкін:

• аса негізді магма пиролит құрамды жоғары мантия затының тікелей балқуынан;
• негізді, яғни базальттық магма 100-400 км тереңдікте жоғарғы мантияда іріктеліп балқу нәтижесінде;
• орта негізді, яғни андезиттік магма жоғарғы мантия затының сусыз жағдайында /Ро2/ іріктеліп балқу және де субдукция белдемінде базальт пен гранит қабаттарының араласып балқу нәтижесінде;
• граниттік магма қатпарлы аймақтардың гранит қабатында 10-30 км тереңдікте температураның көтерілуі мен ерітінділердің қатуысуынан.

Осы аталған бастапқы магмалар қатты субстраттан ажырау тереңдігіне қарай және көтерілу жолында басқа магмалармен, жанасқан таужыныстармен әрекеттесуіне байланысты құрамын өзгертуі де мүмкін.

Магманың құрамы мен құрылысы. Магма K, Na, Ca, Mg, Fe және т.б. металл элементтердің катиондары мен кремний оттекті тетраэдрлы [SiO4], [Sі2O7], [SіO3], [Si4O11], [Si3O9], [Si4O10] аниондардан тұрады. Олар құрылысы жағынан силикат кристалдары сияқты, бірақ та байланысы дұрыс болмайды. Магмадағы Ті, Al және т.б. элементтер комплексті аниондардың құрылысын одан ары күрделендіреді: [(Si,Al)O4], [AlSi3O8], [АlSiO4], т.б. Магмада аталған иондардан басқа металл байланысты Fe3O4 сульфидтер, ерітілген металл атомдары мен газ молекулалары бар.