Войти
Микроструктура горных пород включает текстуру горной породы и небольшие масштабные горные конструкции. Слова «текстура» и «микроструктура» взаимозаменяемы, причем последние предпочитают в современной геологической литературе. Тем не менее, текстура по-прежнему приемлема, потому что это полезный способ определения происхождения горных пород, их образования и внешнего вида.
Текстуры - это проникающие ткани горных пород; они встречаются во всей горной массе на микроскопическом ручном образце и часто в масштабе обнажения. Это во многом похоже на слоения, за исключением того, что текстура не обязательно несет структурную информацию с точки зрения событий деформации и информации об ориентации. Структуры встречаются в масштабе ручного образца и выше.
Анализ микроструктуры описывает текстурные особенности породы и может предоставить информацию об условиях формирования, петрогенезиса и последующих деформациях, складках или изменениях.
Описание микроструктуры осадочной породы имеет целью предоставить информацию об условиях отложения осадка, происхождении осадочного материала.
Методы включают описание размера обломков, сортировки, состава, округления или угловатости, сферичности и описание матрицы. Осадочные микроструктуры, в частности, могут включать микроскопические аналоги более крупных структурных особенностей осадочных пород, таких как косослоистость, синосадочные разломы, оседание осадка, перекрестная стратификация и т. Д.
Зрелость осадка связана не только с сортировкой (средний размер зерна и отклонения), но и со сферичностью, округлостью и составом фрагментов. Кварцевые пески более зрелые, чем аркоз или грейвакк.
Форма фрагмента дает информацию о длине переноса наносов. Чем более округлые обломки, тем больше они изношены водой или ветром. Форма частиц включает форму и округлость. Форма указывает на то, является ли зерно более ровным (круглым, сферическим) или пластинчатым (плоским, дискообразным, сплюснутым); а также сферичность.
Округлость - это степень резкости углов и краев текстуры. Фактура поверхности зерен может быть полированной, матовой или иметь небольшие ямки и царапины. Эту информацию обычно лучше всего увидеть в бинокулярный микроскоп, а не в тонком срезе .
Состав обломков может дать ключ к разгадке происхождения отложений породы. Например, обломки вулканов, обломки кремней, окатанные пески имеют разные источники.
Матрица осадочной породы и удерживающий ее минеральный цемент (если есть) являются диагностическими.
Обычно диагенез приводит к слабой слоистой слоистости слоистости. Другие эффекты могут включать сплющивание зерен, растворение под давлением и деформацию субзерен. Минералогические изменения могут включать цеолит или другие аутигенные минералы, образующиеся в низкосортных метаморфических условиях.
Сортировка используется для описания однородности размеров зерен в осадочной породе. Понимание сортировки крайне важно для того, чтобы делать выводы о степени зрелости и продолжительности транспортировки осадка. Осадки сортируются по плотности из-за энергии транспортирующей среды. Токи высокой энергии могут переносить более крупные фрагменты. По мере уменьшения энергии более тяжелые частицы осаждаются, а более легкие фрагменты продолжают переноситься. Это приводит к сортировке по плотности. Сортировка может быть выражена математически с помощью стандартного отклонения частотной кривой размера зерен образца осадка, выраженного в виде значений φ (phi). Диапазон значений: <0.35φ (very well sorted) to>4,00φ (очень плохо отсортировано).
Исследование микроструктур метаморфических пород направлено на определение времени, последовательности и условий деформаций, роста минералов и наложения последующих деформационных событий.
Метаморфические микроструктуры включают текстуры, образованные развитием слоистой структуры и наложением слоистой структуры, вызывающей зубчатость. Отношение порфиробластов к слоистым слоям и другим порфиробластам может дать информацию о порядке образования метаморфических ассоциаций или фаций минералов.
Текстуры сдвига особенно подходят для анализа с помощью микроструктурных исследований, особенно в милонитах и других сильно нарушенных и деформированных породах.
На шлифе и в масштабе ручного образца метаморфическая порода может проявлять плоскую проникающую ткань, называемую слоистостью или спайностью. В породе может присутствовать несколько слоистых слоев, вызывающих зубчатость.
. Выявление слоистости и ее ориентации является первым шагом в анализе слоистых метаморфических пород. Получение информации о том, когда образовалась слоистость, важно для реконструкции пути PTt (давления, температуры, времени) для породы, поскольку отношение слоистости к порфиробластам является диагностическим признаком того, когда сформировалась слоистость, и PT условия, которые существовали в то время.
Диаграмма Флинна, показывающая степень растяжения, или линейности (L) в сравнении с уплощением, или слоистостью (S) Линейные структуры в горной породе могут возникать в результате пересечения двух слоистых структур или плоских структур, такие как плоскость осадочного напластования и плоскость спайности, вызванная тектоническим действием. Степень линейности по сравнению со степенью расслоения для определенных маркеров деформации в деформированных породах обычно наносится на диаграмму Флинна.
В результате пластичного сдвига образуются очень характерные текстуры. Микроструктуры зон пластичного сдвига представляют собой S-плоскости, C-плоскости и C 'плоскости. S-плоскости или плоскости рассланцевания параллельны направлению сдвига и обычно определяются слюдами или пластинчатыми минералами. Определите сплющенную длинную ось эллипса деформации. С-плоскости или плоскости циссалирования образуют наклон к плоскости сдвига. Угол между плоскостями C и S всегда острый и определяет направление сдвига. Как правило, чем меньше угол C-S, тем больше деформация. Плоскости C 'наблюдаются редко, за исключением ультрадеформированных милонитов, и образуются почти перпендикулярно S-плоскости.
Другие микроструктуры, которые могут давать ощущение сдвига, включают
Анализ микроструктуры магматической породы может дополнять описания ручного образца и шкалы обнажений. Это особенно важно для описания вкрапленников и фрагментарных текстур туфов, поскольку часто взаимосвязь между магмой и морфологией вкрапленников имеет решающее значение для анализа охлаждения, фракционной кристаллизации и размещение.
Анализ микроструктур интрузивных пород может предоставить информацию об источнике и генезисе, включая загрязнение магматических пород вмещающими породами и выявление кристаллов, которые могли накапливаться или выпадать из расплава. Это особенно важно для коматиитов лав и ультраосновных интрузивных пород.
Магматическая микроструктура - это сочетание скорости охлаждения, скорости зародышеобразования, извержения (если лава ), состава магмы и его взаимосвязи с минералами будут зарождаться, а также под физическим воздействием вмещающих пород, загрязнений и особенно пара.
По текстуре зерен магматические породы могут быть классифицированы как
Форма кристалла также является важным фактором текстуры магматической породы. Кристаллы могут быть идиоморфными, субэдральными или анэдральными:
Скалы, полностью состоящие из идиоморфных кристаллов, называются панидиоморфными, а породы, состоящие полностью из субидиоморфных кристаллов, называются субидиоморфными.
Порфировая структура вызвана зарождением кристаллических узлов и ростом кристаллов в жидкой магме. Часто магма может выращивать только один минерал за раз, особенно если она медленно остывает. Вот почему большинство магматических пород имеют только один тип минералов-вкрапленников. Ритмичные кумулятивные слои в ультраосновных интрузиях являются результатом непрерывного медленного охлаждения.
Когда камень охлаждается слишком быстро, жидкость превращается в твердое стекло или кристаллическую основную массу. Часто потеря пара из магматического очага вызывает порфировую структуру.
Заливы или «корродированные» края вкрапленников предполагают, что они резорбировались магмой, и могут означать добавление свежей, более горячей магмы. Оствальдовское созревание также используется для объяснения некоторых порфировых магматических структур, особенно ортоклаза мегакристических гранитов.
Кристалл, растущий в магме, приобретает привычку (см. кристаллография ), которая лучше всего отражает окружающую среду и скорость охлаждения. Обычно наблюдаются обычные вкрапленники. Это может означать «нормальную» скорость охлаждения.
Аномальные скорости охлаждения наблюдаются в переохлажденных магмах, особенно в лавах коматиита. Здесь низкие скорости зародышеобразования из-за сверхтекучести предотвращают зародышеобразование до тех пор, пока жидкость не окажется значительно ниже кривой роста минерала. Затем рост происходит с огромной скоростью, предпочтение отдается тонким, длинным кристаллам. Кроме того, на вершинах и на концах кристаллов могут образовываться шипы и скелетные формы, поскольку рост благоприятен на краях кристаллов. Spinifex или дендритная текстура является примером этого результата. Следовательно, форма вкрапленников может дать ценную информацию о скорости охлаждения и начальной температуре магмы.
Сферитовая текстура является результатом охлаждения и зарождения материала в магме, которая достигла пересыщения кристаллического компонента. Таким образом, это часто субсолидусный процесс в переохлажденных кислых породах. Часто два минерала срастаются в сферулите. Аксиолитическая текстура возникает в результате роста сферолитов вдоль трещин в вулканическом стекле, часто в результате проникновения воды.
Срастания двух или более минералов могут образовываться по-разному, и интерпретация срастаний может иметь решающее значение для понимания магматической и остывающей истории магматических пород. Некоторые из многих важных текстур представлены здесь в качестве примеров.
Графическая, микрографическая текстура и гранофировая текстура являются примерами срастаний, образовавшихся во время магматической кристаллизации. Они представляют собой угловатые сростки кварца и щелочного полевого шпата. Когда они хорошо развиты, сростки могут напоминать древнюю клинопись, отсюда и название. Эти срастания типичны для пегматита и гранофира, и они были интерпретированы как документальное подтверждение одновременной кристаллизации сросшихся минералов в присутствии силикатного расплава вместе с богатой водой фазой.
Сростки, образующиеся в результате распада, помогают в интерпретации истории охлаждения горных пород. Пертит представляет собой сросток калиевого полевого шпата с альбитом полевым шпатом, образованный распадом из щелочного полевого шпата промежуточный состав: грубость сростков пертита связана со скоростью охлаждения. Пертит характерен для многих гранитов. Мирмекит представляет собой микроскопическое червеобразное (червеобразное) срастание кварца и богатого натрием плагиоклаза, обычного в граните; Мирмекит может образовываться в результате разложения щелочного полевого шпата в результате распада, а кремний переносится флюидами в охлаждающих породах.
Оксиды железа и титана чрезвычайно важны, поскольку они несут преобладающие магнитные признаки многих горных пород, и поэтому они сыграли важную роль в нашем понимании тектоники плит. Эти оксиды обычно имеют сложную структуру, связанную как с распадом, так и с окислением. Например, ульвошпинель в магматических породах, таких как базальт и габбро, обычно окисляется во время субсолидусного охлаждения с образованием регулярных срастаний магнетита и ильменит. Процесс может определить, какая магнитная запись унаследована горной породой.
