Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Химический состав магматических пород
Полное описание магматической горной породы должно включать не только сведения о минеральном составе, текстурах и структурах, но и количественные данные о химическом составе породы и слагающих ее минералов. Химические элементы, входящие в состав горных пород, делят на два класса: петрогенные элементы и элементы-примеси. Петро-генные элементы — это главные составные части породообразующих минералов. Обычно к петрогенным относят те химические элементы, содержание которых в горных породах превышает 0.1 мас.%. Химические элементы, концентрация которых меньше 0.1 мас.%, называют элементами-примесями, или малыми элементами. Принятая граница в значительной мере условна. Раздел геохимии, который изучает распределение в горных породах петрогенных химических элементов, называют петрохимией. Содержания петрогенных химических элементов измеряют в массовых процентах (долях массы) или весовых процентах (долях веса). Поскольку вес пропорционален массе, то массовые и весовые проценты численно равны. Содержания элементов-примесей обычно измеряют граммами на тонну (г/т). Грамм на тонну равен 10-6, или 10-4%. В английском языке употребляется обозначение ррт (part per million). Содержания петрогенных элементов в горных породах определяют путем химического или рентгеноспектрального анализа. Результаты обычно представляют в форме оксидов, содержания которых перечисляют в таблицах в следующей последовательности: SiO2, TiO2, А12О3, Сr2О3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, NiO, CaO, Na2O, K2O, P2O5, H2O+, H2O-, CO2, SO3. Содержание легко удаляемых летучих компонентов, точнее не определенных, часто рассматривают как потери при прокаливании (п.п.п.). Сумма массовых или весовых процентов всех оксидов не должна выходить за пределы 100 ± 0.5 мас.%, что служит критерием качества выполненного анализа. В тех или иных породах содержания отдельных оксидов могут оказаться меньше 0.1 %, и они теряют петрогенное значение. Например, содержания Сr2О3 и NiO превышают 0.1 мас.% лишь в ультрамафических породах. Поэтому в других породах хром и никель обычно не определяют. 11. Петрохимия магматических пород Следует обратить внимание на то, что в ходе анализа содержания кислорода прямо не измеряют, а его количество рассчитывают исходя из стехиометрии оксидов. Если при этом в породе отдельно определен фтор, присутствующий в форме аниона F-, то часть кислорода оказывается в избытке, и для того, чтобы рассчитать истинное содержание кислорода, из результата анализа надо вычесть количество кислорода, эквивалентное числу анионов F. При анализе горных пород рентгеноспектральным методом раздельное определение двух- и трехвалентного железа невозможно. В результате анализа дается общее содержание железа в форме FeO или Fe2O3. Доля Fe в оксиде Fe2O3paвнa 70 мас.%, а в оксиде FeO — 77 мас.%. Поэтому для того, чтобы перевести содержание железа, представленного в виде Fe2O3, в форму FeO, надо умножить это содержание на 0.9 или разделить на 1.11. Другими словами, общее содержание железа FeO или Fe2O3 равно сумме: FeO = 0.9Fe2O3 + + FeO или Fe2O3 = Fe2O3 +1.11 FeO. Соотношения между FeO и Fe2O3, полученные при их раздельном определении, часто отклоняются от первичного состава горной породы вследствие ее последующего окисления. Особенно это относится к вулканическим породам, которые интенсивно окисляются на воздухе. Для того, чтобы устранить влияние эпигенетического окисления или свести его к минимуму, можно пересчитать результаты анализов путем решения системы уравнений: FeO' = 0.9Fe2O3+ FeO; Fe2O3/FeO = A. Поданным Э.Миддлмоста (1989 г.), параметр А меняется в зависимости от состава вулканических пород: базальт — 0.2, андезит — 0.35, дацит — 0.4, риолит, трахит, фонолит — 0.5. Магматические породы почти всегда содержат то или иное количество воды. Определяют содержание гигроскопической влаги (Н2О-), которая удаляется при нагревании навески до 110 ºС, и конституционной воды (Н2О+), входящей в состав минералов. Эта вода удерживается в навеске вплоть до температуры дегидратации тех или иных минералов. Часть конституционной воды входит в первичные минералы (главным образом в амфиболы и слюды), но большая часть ее заключена во вторичных минералах: серпентине (13-17% Н2О), хлорите (10-15% Н2О), цеолитах (10-17% Н2О) и др. Повышенные содержания СО2 обычно связаны с появлением вторичного карбоната. Благодаря этому вторичные изменения пород могут приводить к значительному обогащению их водой и углекислотой, а следовательно — к уменьшению содержаний других оксидов. Часть II.Магматические горные породы (петрография) Для того чтобы в наибольшей степени приблизить состав породы к первичному, необходимо пересчитать химический анализ на 100% сухого вещества, т.е. вычесть содержания Н2О, СО2, SO3, (п.п.п.), а остаток привести к 100%. При петрохимических исследованиях часто возникает необходимость пересчитать результаты химических анализов, выраженных в массовых или весовых процентах оксидов, на молекулярные или атомные количества. Молекулярное количество — это величина, пропорциональная числу молекул того или иного химического соединения в единице массы (веса), а атомное количество — величина, пропорциональная числу атомов того или иного химического элемента в единице массы (веса). Для того чтобы вычислить молекулярное количество оксида, нужно разделить содержание, выраженное в массовых процентах, на молекулярную массу данного оксида. Например, если в породе содержится 5 мас.% FeO (молекулярная масса равна 72), то 5 : 72 = 0.07. Поскольку при таком делении в частном получаются дробные числа, для удобства результат деления умножают на 1000, т.е. в данном примере молекулярное количество принимают равным 70. Атомное количество зависит от числа атомов в оксиде. Если в оксид входит один атом данного химического элемента (FeO, MgO, СаО), то количество этого атома (Fe, Mg, Ca) численно равно молекулярному количеству оксида. Если в оксид входят два атома (К2О, Na2O, P2O5), то количество этого атома (К, Na, P) равно удвоенному молекулярному количеству оксида. При наличии трех атомов молекулярное количество надо утроить и т.п. Таким образом вычисляются количества как катионов, так и анионов кислорода. Для перевода массовых или весовых процентов в молекулярные или атомные количества существуют специальные таблицы, которые приводятся в руководствах, указанных в списке литературы.
Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 686; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |