Жер қыртысының петрографиялық құрамы

Жер қыртысының петрографиялық құрамы. Жер қыртысын құрайтын негізгі денелер — тау жыныстары болып саналады.

Олардың пайда болуын, түзілу жолдарын, өзіндік ерекшеліктерін, құрамы мен құрылысын, таралуы мен шоғырлануын және т. б. қасиеттерін зерттеп білмейінше, кен-орындарын іздеп-табу және барлау жұмыстарын тиімді түрде жүргізу мүмкін емес. Тау жыныстарын зерттейтін геологияның жеке бір саласын—петрография (грекше “петрос” — тас, жыныс, “графо” — жазамын деген мағынада) деп атайды.

Тау жъшыстары дегеніміз табиғи жағдайда, әр түрлі геологиялық процестер нәтижесінде жер қыртысында құралған бір тектес минералдық агрегаттардық парагенетикалық (біріге жаратылу деген мағынада) тұрақты ассоциациясы (бірігуі, бірге кездесуі). Олар жер қыртысында өзіндік пішіндерімен сипатталатын көлемі әр түрлі денелер (үлкенді-кішілі) түрінде кездеседі. Қолдан жасалған (жасанды) агрегаттарды (цемент, шлак, керамика және т. б.) тау жыныстары деуге болмайды. Сол сияқты қазіргі кездегі жас шөгінділер де (мысалы, өзен арналары мен теңіз жағалауларында кездесетін құмдар мен саздар) тау жыныстарына жатпайды. Өйт-кені, олар қазіргі кезде жүріп жатқан, әлі толық аяқ-талмаған геологиялық процестердің өнімі болып есептеледі.

Тау жыныстарының түзілуіне әкеліп соғатын геоло-гиялық әрекеттерді петрогенездік процестер деп атайды. Мұндай процестер үшке бөлінеді:

1. Жер қойнауынан жорары көтерілген, құрамы силикаттық балқымалардың (магманың немесе лаваның) табиғи жағдайда суынып, кристалдық денелер түрінде қатаюы. Соның нәтижесінде магмалық жыныстардың түзілуі.

2. Бұрын (ертеректе) пайда болған тау жыныстарының жердің беткі қабаттарында бұзылып, үгіліске ұшырауы және үгілу заттарынын, тасымалданып әр түрлі шөгінді қабаттардың, жиналуы (сулы ортада). Кейінірек, олардың тығыздала келе әр түрлі ерітінділермен цементтеліп, шөгінді жыныстардың түзілуі (диагенез).

3. Физикалық-химиялық жағдайлардың (р, Т) өзгеруі нәтижесінде алғашқы магмалық немесе шөгінді жыныстардың қайтадан кристалданып, жаңа типті (метаморфтық) тау жыныстарынын, құралуы.

Тау жыныстарының құрамы мен құрылыс ерекшеліктерінің және сыртқы көрінісінің қалыптасуына әсерін тигізетін ерекше жағдай фациальдық жағдай (латынша “фацио” — түр, бейне, сыртқы пішін деген мағынада). Басқаша айтқанда, фация дегеніміз, белгілі бір табиғи ортада бір-біріне ұқсас жағдайда түзілген тау жыныс-тарының біртектес комплексі. Сонымен, жер қыртысын құрайтын барлық жыныстар генетикалық үш топқа: магмалық, шөгінді және метаморфтық болып бөлінеді. Олардың ішінде тек магмалық жыныстар ғана (жаратылысы жағынан алғанда) алғашқы (ювенильдік) жыныстар болып, ал қалғандары (шөгінді және метаморфтық) ең алғашқы көне жыныстардың әр түрлі жағдайда өзгерістерге ұшырауынан кейін барып пайда болады. Сондықтан да, магмалық жыныстардың неліктен жер қыртысында көп болатындығы түсінікті. Мысалы, жер қыртысының 16 км-лік тереңдігіне дейінгі аралықта тау жыныстарының 95%-і магмалық жыныстар, тек 5%-і ғана метаморфтық және шөгінді жыныстардан түзіледі. Ал жер бетіндегі көрініс басқаша: шөгінді жыныстардың үлесіне — 70—75%; магмалық және метаморфтык жыныстардың үлесіне — 25—30% қана тиеді (IV. 2-сурет).

Барлық минералдар тау жыныстарының негізгі құрамын құраудағы атқаратын роліне қарай: ең басты және қосымша (қосалқы) минералдар болып екіге бөлінеді.

Басты минералдар (мөлшері жағынан алғанда) тау жыныс-тарының негізгі құрамын құрап, оны белгілі бір түрге жатқызуға тікелей әсер етеді. Мысалы: кварц, калийлі дала шпаты, қышқыл плагиоклаздар және биотит граниттің; нефелин нефелинді сиениттің құрамын құрайтын басты минералдар болып саналады.

Табиғатта кездесетін минералдардың жалпы саны өте көп болғанымен, олардың ішіндегі жиырма-отызы ғана тау жыныстарының негізгі құрамын кұрайды. Олардың ішінде силикаттар мен алюмосиликаттар маңыздьг роль атқарады, ал карбонаттар, сульфаттар, фосфаттар және галоидтар тобының маңызы шамалы ғана.

Қосымша минералдар акцессорлық минералдар деп аталады. Олар тау жыныстарының құрамында өте аа мөлшерде кездеседі. Белгілі бір тау жынысыньщ кұрамындағы басты минерал, екінші бір жағдайда, басқа бір жыныстың құрамында қосымша минералдың ролін аткарады. Мысалы, апатит Хибин тундрасындағы апатитті жыныстардың басты минералы болып саналса, ал граниттің құрамында тек акцессорлық минерал түрінде ғана кездеседі.

Рудалық минералдар (хромит, магнетит, ильменит, пирит және т. б.) тау жыныстарының құрамында қосымша минералдар түрінде кездесіп, шашыранды түйіршіктер құрайды.

Тау жыныстарының құрамына кіретін минералдар (түзілу уақытына қарай) бірінші және екінші кезекте пайда болған минералдар болып бөлінеді.

Бірінші кезектегі минералдар тау жыныстарының алғашқы жаратылысында олармен бірге түзіледі, ал екінші кезектегі минералдар, кейінірек бірінші кезектегі минералдар негізінде (әр түрлі геологиялық өзгерістер нәтижесінде) пайда болады.

Тау жыныстарын құрайтын кейбір минералдар бір жағдайда бірінші кезекте, ал басқа бір жағдайда екінші кезекте түзіледі. Мысалы, карбонаттар магмалық жыныстардың құрамында екінші кезекте пайда болған, ал шөгінді жыныстардың құрамында бірінші кезектегі минералдар ретінде ізбестастардың, доломиттердің және магнезиттердің қалың қабаттарын құрайды.

Тау жыныстары (минералдардың санына қарай) мономинералды (бір минералдан ғана тұратын) және полиминералды (көп минералдан тұратын) болып бөлінеді.

Мономинералды тау жыныстарына, мысал ретінде кварцитті, мраморды, лабрадоритті, ал полиминералды жыныстарға — гранит, диорит, габбро, гнейс және т. б. келтіруге болады. Полиминералды жыныстар мономинералды жыныстарға қарағанда жер қыртысында кең таралған. Экспедициялық дала маршруттары кезінде тау жыныстарының минералдық құрамы макроскопиялық жолмен (жай көзбен қарағанда) алдын ала анықталады. Қейінірек лабораториялық жағдайда тау жыныстарының үлгілерінен (жұқа кесінділер түрінде) шлифтер дайындалып, олар микроскоп арқылы зерттеледі.

Бұл зерттеулердің нәтижесінде тау жыныстарының Құрамы мен құрылымдық (текстуралық және структуралық) ерекшеліктері дәлірек анықталады.

Тау жыныстарының минералдық құрамы мен химиялық құрамы бір-бірімен тығыз байланысты. Олардың химиялық құрамы арнаулы лабораторияда химиялық әдістер арқылы анықталады. Талдау жұмыстарының нәтижесі оларды құрайтын негізгі химиялық элементтер тотықтарының (SіО2, А12О3) Fе2Оз, FеО, МgО, СаО, Nа2О, К2О және т. б.) проценттік мөлшері түрінде көрсетіледі. Бұл көрсеткіштер тау жыныстарын топтастыруда (химиялық құрамына қарай) кеңінен пайдаланылады.

Тау жыныстарының жалпы құрылысы оны құрайтын минерал-дардың құрылымдық ерекшеліктерімен (структуралық және текстуралық) анықталады.

Тау жыныстарының құрамына кіретін минералдардың жеке кристалдарының жетік пішінділігі мен кристалдық мөлшерінің абсолюттік немесе салыстырмалы көрсеткіштерін қамтитын термин құрылым (структура) деп аталады. Ал олардың орналасымы (текстурасы) минералдық түйіршіктердің (ірілі-ұсақты) бірыңғай ба-ғытта созыла орналасу тәртібіне және өзара қарым-қатынас ерекшеліктеріне қарай анықталады.