SilentDog

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Сургутский институт нефти и газа (филиал)
Кафедра Нефтегазовое дело

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУР И ТЕКСТУР
ГОРНЫХ ПОРОД» по дисциплине: «Общая геология»
для студентов специальности:
090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»
090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)

СУРГУТ 2006
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Сургутский институт нефти и газа (филиал)
Кафедра Нефтегазовое дело

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУР И ТЕКСТУР ГОР-НЫХ ПОРОД» по дисциплине: «Общая геология»
для студентов специальности:
090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»
090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)

Директор______________Бахарев М.С.
«____»________________________2006 г.

Рассмотрено на заседании кафедры НГД
протокол № от __________ 2006 г.
Зав. кафедры ___________ П.М.Сорокин

Рассмотрено на заседании
методической комиссии СИНГ
Председатель _________ С.Я.Кривошеева
«__»____________ 2006 г.

СУРГУТ 2006
Утверждено научно-методическим советом
Сургутского института нефти и газа

Составитель: Тюкавкина Ольга Валерьевна к.г-м.н. ст.преподаватель

© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Сургутский институт нефти и газа филиал Тюменского государственное нефтегазового университета

2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ

ПОНЯТИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ ГОРНЫХ ПОРОД. 5
ТЕКСТУРЫ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД. 8
РАЗНОВИДНОСТИ СТРУКТУР ПО ВЗАИМООТНОШЕНИЮ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ (ПОД МИКРОСКОПОМ). 9
СТРУКТУРЫ ЭФФУЗИВНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД. 10
ТЕКСТУРЫ ИЗВЕРЖЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД. 13

Задание
1. Ознакомиться с текстурами и структурами горных пород, используя данный материал.
2. Научиться определять разновидности структур и текстур для образцов из коллекции горных пород.
ПОНЯТИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ ГОРНЫХ ПОРОД

Различным генетическим типам горных пород свойственны типичные внешние признаки (макроскопический облик), отражающие условия образования. Таковы: макроструктура и текстура, трещинноватость, посторонние включения, характер выветривания и др.
Макроструктура изверженных пород, различимая невооруженным глазом, является весьма характерным признаком для суждения об условиях образования. При учете условий залегания уже в поле по структуре можно судить о генетическом виде породы: глубинная, излившаяся или полуглубинная.
Структурной называют особенности строения породы, обусловленные степенью кристалличности и размерами, формой и взаимоотношениями со-ставных частей.
Первая группа признаков может быть с достаточной отчетливостью установлена макроскопически и дает основной критерий для суждения о генезисе; поэтому совокупность этих признаков мы будем называть макроструктурой.
Степень кристалличности указывает на условия застывания магмы.
1. Структуры по степени кристалличности:
1) Полнокристаллическая структура (голокристаллическая) характеризует-ся тем, что порода целиком состоит из зерен минералов.
2) Полукристаллическая структура (гипокристаллическая) определяется присутствием стекла и минералов. Это указывает на две фазы кристаллизации: первую (раннюю) кристаллы – в условиях более медленного охлаждения, и вторую (стекло) – при быстром охлаждении смеси кристаллов и расплава.
3) Стекловатая структура (гиалиновая) возникает при быстром охлажде-нии (закалка) магмы, что происходит в процессе излияния масс, имеющих температуру выше начала кристаллизации ее компонентов.
Дальнейшее разделение полнокристаллических структур производится по размерам зерен: абсолютным и относительным. Разделение по абсолют-ным размерам имеет наибольшее значение для пород глубинных (отчасти полуглубинных).
2. По размерам зерен структуры различают:

А. По абсолютным размерам:
1) грубозернистая 20 мм,
2) крупнозернистая 20 –10 мм,
3) среднезернистая 10 – 5 мм,
4) мелкозернистая 5 –2 мм,
5) тонкозернистая 2 мм,
6) неразличимозернистая (скрытокристаллическая).
Б. По относительным размерам:
1. Равномернозернистая структура характеризуется тем, что составные части (минералы) не обнаруживают редких колебаний в размерах зерен. Равномерность зерна свидетельствует об однородных условиях застывания магмы.
2. Неравномернозернистая структура:
а) неравномерно-зернистая,
б) порфировая,
в) порфировидная.
Неравномерность зерна указывает на прерывистость кристаллизации, например, кристаллизация, началась на глубине, затем магма, состоящая частью из кристаллов, частью из нераскристаллизованной массы, была выжата в верхние горизонты земной коры или извергнута на поверхность. В результате резкого изменения физико-химических условий (изменения давления, температуры, концентрации расплава и потери газов) происходит более быстрая кристаллизация остающегося расплава (основной массы). При излиянии на поверхность получается резко выраженная порфировая струк-тура, заключающаяся в том, что среди стекловатой или тонкозернистой, неразличимой простым глазом, основной массы рассеяны кристаллы первой стадии кристаллизации.
При застывании на втором этапе кристаллизации в полуглубинных и даже иногда в глубинных условиях, при замедленных потерях тепла и газов и падении давления, возникает порфировидные промежуточные структуры. в последних различие порфировых зерен и зерен основной массы по размерам не столь резко. Зерна основной массы могут быть даже средних размеров и, во всяком случае, распознаваемые невооруженным глазом.
Порфировидная структура может образовываться при кристаллизации расплава, в составе которого один из компонентов находится в количестве избыточном по отношению к эвтектическому составу расплава.
В метаморфических породах выделяют: 1) реликтовые, 2) новообразованные структуры.
Новообразованные структуры метаморфических пород подразделяются на две большие группы:
А. Кристаллические структуры, возникают в результате полной перекристаллизации исходных пород. Дальнейшее подразделение этих структур проводится в зависимости от величины, формы и взаимоотношений составных частей.
I. По величине зерен выделяют:
1. Равномернозернистые структуры (мелко -, средне -, крупно -);
2. Неравномернозернистые структуры – порфиробластическая - гломеробла-стическая. Это аналог порфировидной структуры, когда наблюдается на-личие крупных кристаллов, расположенных в мелкозернистой основе ткани.
Для структур образованных при перекристаллизации слог «бласт» употребляется как суффикс.
II. По форме зерен.
1. Гранобластическая структура характеризуется тем, что порода состоит из более или менее изометричных зерен, без идиоморфизма большинства минералов породы. Это аналог аллотриоморфнозернистой структуры в магматических породах.
а) Роговиковая структура характеризуется мелкозернистостью.
б) Сотовая (мостовая) структура характеризуется округлой ли полигональной формой зерен.
2. Чешуйчатая (лепидобластическая) структура характеризуется тем, что порода слагается чешуйчатыми или листоватыми минералами.
а) Параллельно – чешуйчатые;
б) Переплетенно – чешуйчатые.
3. Волокнистая - нематобластическая характеризуется присутствием волокнистых или столбчатых минералов.
а) Параллельно – волокнистая;
б) Переплетенно – волокнистая.
III. Структуры по взаимоотношению составных частей.
1. Структуры прорастания характеризуются либо наличием незаконо-мерных включений одного минерала в другом, либо срастанием двух минералов.
а) Пойкилобластическая структура характеризуется наличием незакономерных врастаний одного минерала в другом (аналогичная пойкилитовой).
б) Ситовидная структура характеризуется наличием очень мелких включений одного минерала в другом.
в) Диабластическая структура характеризуется закономерным срастанием двух минералов. Здесь трудно сказать какой минерал является хозяином.
г) Дактилоскопическая структура относительно редкая и характеризует взаимное прорастание минералов очень тонкое и напоминает своим рисунком отпечатки пальцев. В мирмекитовой структуре закономерное прорастание плагиоклаза кварцем.
2. Структуры раздробления – это результат механического дробления и истирания первоначальной горной породы. Среди этих структур выделяют катакластическую, цементную, милонитовую и порфиробластическую .
а) Катакластическая структура. Это структура, при которой дроблению подвергаются отдельные минералы породы. Дробление выражается в растрескивании, изгибании минералов.
Например, кварц приобретает мозаичное угасание, плагиоклаз и калишпат дробятся на мелкий агрегат минералов (зерен) или приобретают изогнутость двойных полосок. Биобит и мусковит при явления катаклаза изгибается.
б) Цементная структура характеризуется значительным содержанием или даже преобладанием мелкообломочного, перетертого материала, который как бы цементирует разобщенные крупные обломки.
в) Милонитовая структура имеет место в тех катакластических породах. Которое почти целиком состоят из сильно перетертого, тонкообломочного материала.
г) Порфирокластическая структура характеризуется тем, что обычно на общем сланцеватом тонкозернистом фоне раздробленной породы выделяются, сохранившиеся более крупные зерна (порфирокласты). От цементной структуры отмечается сланцеватой текстурой.
ТЕКСТУРЫ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД.

Текстуры метаморфических пород обусловлены пространственным расположением составных частей породы. Текстуры метаморфических имеют гораздо большее значение, чем текстуры изверженных пород и являются часто хорошим отличительным признаком.
1. Массивная - однородная текстура.
2. Сланцеватая текстура образуется благодаря преобладанию в метаморфической породе чешуйчатых, пластинчатых, таблитчатых и вытянутых минералов, обладающих совершенной спайностью (хлорит, тальк, амфиболы и др.) действие стресса придает им ориентировку.
3. Гнейсовая текстура отличается ориентировкой некоторых минералов в массе породы.
4. Полосчатая текстура.
5. Плойчатая текстура.
6. Пятнистая или узловатая текстура, в которой хорошо развиты некоторые минералы (андалузит, кордиерит, хлоритоид и др.) или появляется пятнистость как результат зачаточной кристаллизации этих минералов и сегрегации углистого вещества или рудного минерала. Таким образом, эти участки в породе отличаются по окраске, составу.

РАЗНОВИДНОСТИ СТРУКТУР ПО ВЗАИМООТНОШЕНИЮ СО-СТАВНЫХ ЧАСТЕЙ (ПОД МИКРОСКОПОМ)

А. Гипидиоморфнозернистые структуры характеризуются тем, что у них на-блюдается идиморфизм одних минералов по отношению к другим.
1. Гранитовая структура характеризуется нормальным порядковым идиоморфизмом минералов. Наиболее идиоморфизным является темноцветные компоненты, затем плагиоклаз, калишпат и кварц.
2. Гранулитовая структура в противоположность гранитовой, характеризу-ется идиоморфизмом кварца по отношению к полевому шпату. Встречается в кислых гранитах и аплитах. Объясняется пересыщением расплава кремнеземом, который при кристаллизации по эвтектической схеме, будучи в избытке, начинает, выделятся первым.
3. Диоритовая структура образуется вследствие одновременной кристаллиза-ции и характеризуется переменным идиоморфизмом главных составных минералов: среднего плагиоклаза (андезина) и роговой обманки. Или почти полный идиоморфизм роговой обманки к плагиоклазу при почти полном отсутствии кварца и калишпата.
4. Монцонитовая структура отличается резким идиоморфизмом по отноше-нию к калишпату, а именно калишпат может, заключатся между вытянутыми лейстами плагиоклаза, или калишпат содержит идиоморфные включения плагиоклаза.
Микролитом называют игольчатые кристаллики того или иного минерала, которые по своим размерам могут быть рассмотрены под микроскопом.
Микролитовыми структурами называют структуры, где в том или ином количестве присутствует микролит.
5. Офитовая структура характеризуется идиоморфизмом плагиоклаза по отношению к пироксену или амфиболу. Возникновение ее объясняется не-сколько более ранним началом кристаллизации плагиоклаза; в тех случаях, когда таблички плагиоклаза значительно мельче пироксеновых зерен и заключены в последних в виде сростков, возникает пойкилоофитовая структура.
6. Сидеронитовая структура характеризуется ксеноморфизмом магнетита по отношению к оливину или пироксену.
7. Агпаитовая структура характерна для щелочных пород. В отличие от гранитовой светлоокрашенные минералы идиоморфнее темноцветов.

Б. Панидиоморфнозернистые структуры.
Габбровая – характеризуется тем, что основной плагиоклаз и пироксен обладают примерно равным идиморфизмом.

В. Аллотриоморфнозернистые структуры характеризуются отсутствием идиоморфизма одного минерала по отношению к другому.
1. Аплитовая структура характеризуется примерно равной степенью ксеноморфизма калишпата, плагиоклаза и кварца.

Г. Реакционные структуры возникают в результате реакции одного минерала с другим.
1. Венцовая структура – это типичная реакционная структура, проявляю-щаяся в образовании каемок одного минерала на другом.
2. Келифитовая структура напоминает венцовую, вокруг минерала также образуется каемка, но она возникает не в процессе кристаллизации, а уже в твердой породе.
3. Мирмекитовая структура характеризуется тем, что на границах зерен калишпата и плагиоклаза, в породах претерпевших орогенические напряжения, развивается червеобразные вростки кварца в плагиоклазе. Это всегда указывает на наличие в породе калишпата.

Д. Структуры прорастания т.е. структуры, которые характеризуются наличием включений одного минерала в другом.
1. Пегматитовая структура характеризуется закономерным срастанием двух минералов – кварца и полевого шпата; свойственная гранитам, обогащенными в момент кристаллизации летучими компонентами. Оптическая характеристика вростков одинакова, т.е. угасают они все одновременно. Пегматитовая структура – результат одновременной кристаллизации минералов.
2. Пойкилитовая структура – это незакономерные вростки одного мине-рала в другом.

СТРУКТУРЫ ЭФФУЗИВНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Эффузивные горные породы характеризуются тем, что они очень быстро остывают. Для большинства из них характерны порфировые структуры. Ос-новная масса может быть кристаллически-зернистая, стекловатая или то и другое вместе. Для порфировых выделений характерно то, что они не находятся в равновесии с основной массой; в результате происходит разъедание основной массы порфировых выделений (резорбция).
Для эффузивных пород с порфировыми выделениями, представленными темноцветными минералами характерен процесс опацитизации. Опацитиза-ция, как уже отмечено выше, заключается в замещении темноцветов – вкрап-ленников мелкозернистым агрегатом магнетита с примесью авгита.
По относительному количеству порфировых выделений и основной массы различают структуры:
1. Порфировая (эвпорфировая) структура, когда эти выделения отчетливо различаются макроскопически.
2. Микропорфировая структура, когда порфировые вкрапленники могут быть установлены лишь под микроскопом.
3. Афировая структура, когда порфировые вкрапленники совершенно (или почти) отсутствуют.
4. Криптовая структура, когда количество вкрапленников резко преобладает над количеством основной массы.
5. Гломеропорфировая структура, когда порфировые выделения образуют крупные скопления.
6. Сериальная структура, когда размеры порфировых вкрапленников и ос-новной массы резко не отличаются друг от друга, переход постепенный. Обусловлено резкое перемещение магмы.

Структуры основной массы.

Структура основной массы является основным критерием для разделения излившихся пород.

I. Микрозернистые структуры.

Это структуры, зернистый характер которых наблюдается только при микроскопическом изучении.

1. Микрогранитовая структура основной массы, характеризуется идиоморфизмом плагиоклаза к калишпату и последнего к кварцу.
2. Микропегматитовая структура (закономерное срастание калишпата и кварца) отличается от пегматитовой только по крупности зерна.
3. Ортофировая структура основной массы характеризуется наличием изометрических зернышек полевых шпатов.
4. Микроаллотриоморфнозернистая структура характеризуется ксеноморфизмом слагающих ее компонентов.

II. Микролитовые структуры.

`Микролитом называют игольчатые кристаллики того или иного минерала, которые по своим размерам могут быть рассмотрены под микроскопом. Микролитовыми структурами называют структуры, где в том или ином количестве присутствует микролит.
1. Пилотакситовая структура (палочка) характеризуется тем, что микролиты плагиоклаза образуют сплошной войлок пропитанный стеклом. Причем стекла обычно бывает немного, а микролиты образуют очень часто флюи-дальные потоки, т.е. параллельно ориентированы друг к другу.
2. Трахитовая структура также представляет собой сплошной войлок микролитов, стекла немного. Но главная разница заключается в том, что микролиты при трахитовой структуре представлены ортоклазом или са-нидином.
3. Интерсертальная структура характеризуется тем, что микролиты плагиоклаза беспорядочно ориентированны, образуя полигональные промежутки, в которых располагается стекло. Если микролиты более крупные и промежутки заполнены минералами (пироксен), а стекло отсутствует, то структура называется интергранулярной или микродолеритовой. Если же промежутки между микролитами заполнены продуктами изменения стекла (хлорит, эпидот, актинолит, магнетит), то структура называется диабазовой.
4. Гиалопилитовая структура характеризуется тем, что основная масса состо-ит из беспорядочно рассеянных микролитов плагиоклаза, которые сцементированы вулканическим стеклом или продуктами разрушения вулканического стекла, причем, как правило, микролитов немного, а всегда преобладает вулканическое стекло.

III. Стекловатые структуры (гиалиновые).

Иногда здесь проявляется своеобразное разложение трещинок, образуя перлитовые луковичные текстуры.

IV. Микрофельзитовые структуры.

Эти структуры возникают в результате вторичной раскристаллизации вулканического стекла в кислых эффузивных породах, чем и отличаются от предыдущих. Это очень тонкозернистый агрегат калишпата и кварца, причем даже под микроскопом нельзя бывает отличить отдельные зернышки этих минералов.

V. Сферолитовые структуры характеризуются наличием сферокристаллов, образованных одним или двумя минералами с радиально – лучистым строением.

VI. Кластические структуры характерны для пирокластических пород, т.е. для обломочных выбросов продуктов, извергнутых в процессе вулканических эксплозий.

1. Кристалокластические;
2. Витрокластические;
3. Литокластические.

ТЕКСТУРЫ ИЗВЕРЖЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД.

Определение: текстурой называют особенности строения горной породы, обусловленные взаиморасположением составных частей и способом запол-нения ими пространства.

I. Текстуры по взаимному расположению составных частей.

1. Однородная текстура (массивная). Здесь составные части породы располагаются равномерно по всей массе породы, с одинаковой структу-рой.
2. Неоднородная структура характеризуется тем, что определенные составные части породы распределяются неравномерно все малой массе. Кроме того, могут, встречается отдельные участки отличающиеся по структуре.
а) Шлировая текстура (такситовая) характеризуется наличием в массе породы округлых или эллиптических участков, отличающихся либо по составу, либо по структуре, или по тому и другому вместе.
б) Полосчатая текстура отличается наличием в породе полосок, имею-щих либо различный минералогический состав, либо структуру, или то и другое вместе.
в) Гнесовидная текстура характеризуется тем, что некоторые минералы бывают в породе закономерно ориентированы. Такая закономерная ориентировка наблюдается для минералов листовых и столбчатых.
г) Флюидальная текстура очень похожа на некоторые разновидности гнейсовидной текстуры, характерной для глубинных пород, получается она при параллельном расположении кристаллов в текущей лаве. Более отчетливо она проявляется не макроскопически, а под микроскопом.

II. Текстуры по способу заполнения пространства.

1. Плотная (компактная) текстура, при которой все пространство заполнено составными частями породы. Никаких пор в породе не наблюдается.
2. Пористая текстура проявляется наиболее часто в вязких лавах и выражается в обилии округлых, овальных или вытянутых пустот. Это объясняется тем, что при выходе на поверхность из магмы очень быстро выходит газ (летучие компоненты).
3. Миндалекаменная текстура получается из пористой при заполнении пор вторичными отложениями из водных растворов: кремнеземом, цеолитами, хлоритами и другими силикатами, а также карбонатами.
4. Офитовая структура характеризуется идиоморфизмом плагиоклаза по отношению к пироксену или амфиболу. Возникновение ее объясняется не-сколько более ранним началом кристаллизации плагиоклаза. В тех случаях, когда таблички плагиоклаза значительно мельче пироксеновых зерен и заключены в последних в виде сростков, возникает пойкилоофи-товая структура.
5. Сидеронитовая структура характеризуется ксеноморфизмом магнетита по отношению к оливину или пироксену.
6. Агпаитовая структура характерна для щелочных пород. В отличие от гранитовой светлоокрашенные минералы идиоморфнее темноцветов.
(основной массы). При излиянии на поверхность получается резко выра-женная порфировая структура, заключающаяся в том, что среди стекловатой или тонкозернистой, неразличимой простым глазом, основной массы рас-сеяны кристаллы первой стадии кристаллизации.

Литература

1. Макарушев А.А. Петрография: Учебник — М.:Изд-во МГУ, 1993
2. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. М., 1965.
3. Жариков В.А. Основы физико-химической петрологии. М., 1976.
4. Розенбуш Г. Описательная петрография. М., 1934.

Методические указания
к лабораторной работе по дисциплине «Общая геология»
для студентов специальности
090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»
090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)

Составитель: О.В. Тюкавкина к.г-м.н. ст.преподаватель

Подписано к печати Бум.писч. №1
Заказ № Уч.изд.л.
Формат Усл.печ.л.
Отпечатано Тираж экз.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
Сургутский институт нефти и газа
628400, г.Сургут, Тюменская обл., ул. Энтузиастов, 38

Источник: Институт Нефти и Газа (филиал ТюмГНГУ)