Общая характеристика Земли как планеты

Изучение НЗ имеет большое значение для выяснения истории движений и деформаций земной коры. Анализ НЗ помогает также установить время математической деятельности, рудообразования и др. геологических процессов.

Согласное залегание - это соотношение в залегании между слоями (горизонтами, свитами) в осадочных горных породах, отражающее непрерывное накопление осадков, из которых образовались породы, т. е. соблюдается стратиграфическая последовательность при параллельном или почти параллельном напластовании. СЗ характеризует также соотношение слоев в вулканогенных и метаморфических горных породах.

ВОПРОС 29

Виды дислокации осадочных горных пород.

1) Пликативные дислокации (складчатые нарушения)

Это дислокации, которые происходят без разрыва сплошности пластов. Среди них различают следующие основные формы: моноклинали, флексуры и складки.

1. Моноклинали - толщи пластов горных пород, равномерно наклонённых в одну сторону на значительном протяжении.

2. Флексуры - уступообразные нарушения горизонтально лежащих пластов. Флексуры обычно возникают при блоковых смещениях нижележащих пород.

3. Складки - являются основной формой пликативных дислокаций. Они бывают двух основных видов - антиклинальные и синклинальные. Антиклинальными называют выпуклые складки, в которых пласты падают в противоположные стороны, а в центральных частях залегают более древние породы, чем на переферии. Синклинальными называют вогнутые складки, в которых пласты падают навстречу друг другу, а в центральных частях располагаются более молодные породы, чем на переферии.

2) Дизъюнктивныедислокции(сопровождаются разрывом сплошности пластов горных пород)

Разломы, трещины в земной коре, образовавшиеся при тектонических движениях и деформациях горных пород. Массивы разобщённых при этом горных пород образуют крылья. При наклонном разрыве различают лежачее крыло, подстилающее разрыв, и висячее крыло, покрывающее разрыв. Наблюдаются разрывы без существенного относительного смещения крыльев - тектонические трещины, и со значительным смещением - разрывные смещения; среди последних выделяют: сдвиг, образующийся вследствие горизонтального смещения крыльев по вертикальной или наклонной трещине; раздвиг - результат раздвижения крыльев в стороны; сброс, разрыв, у которого висячее крыло смещено вниз; взброс и надвиг,образованные смещением висячего крыла вверх.



ВОПРОС №30

Пликативные нарушения (от лат. plico - складываю) - нарушения первичного залегания горных пород (то есть, собственно дислокация)), которые приводят к возникновению изгибов горных пород различных масштабов и формы без разрыва их сплошности (связности). Пликативные нарушения также часто называют складчатыми, потому что главной разновидностью связных нарушений являются разнообразные складки горных пород. Этот термин, однако, не охватывает всех видов связных нарушений, так как среди них имеются так же и нарушения другого типа, например - разлинзование.

Причиной пликативных нарушений могут быть эндогенные процессы, которые связаны с деятельностью глубинных сил Земли (тектонические, магматические, обусловленные различными проявлениями гравитации и др.)). Бывают пликативные нарушения, связанные и с экзогенными процессами, например с оползнями, нагнетающим движениями глетчерных льдов (гляциодислокация) и другими нетектоническими причинами.

Однако основное значение в проявлении пликативных дислокаций имеют все же тектонические процессы, в частности, явления горизонтального сжатия, возникающие при сближении (субдукции, коллизии) литосферных плит.

ВОПРОС №31

Складки. Классификации.

по соотношению пород

синклинальные, у которых ядро сложено более молодыми породами

антиклинальные, у которых ядро сложено более древними породами

При этом необходимо отдавать себе отчет в том, что синклинали и антиклинали могут быть перевернутыми, то есть синклинальные складки необязательно обращены замком вниз, а антиклинальные - вверх. Замыкание (схождение) крыльев антиклинальной складки (или ее окончание по простиранию) называют периклиналью, а синклинальной - центриклиналью. Для периклинали характерно погружение шарнира, а для центриклинали - воздымание.

По положению осевой поверхности различают (рисунок 2) следующие типы складок:

Классификация складок по наклону осевой поверхности

прямые, или симметричные, у которых осевая поверхность(ось) вертикальна или субвертикальна и углы падения крыльев одинаковые;

наклонные, или ассиметричные, у которых осевая поверхность наклонна, а крылья падают под разными углами в противоположные стороны; 

опрокинутые, когда осевая поверхность наклонна, а крылья падают в одну сторону, но под разными углами.

лежачие, у которых осевая поверхность субгоризонтальна;

ныряющие, у которых осевая поверхность изгибается.

по углу складки

тупые, с углом складки, равным или бульшим 90°;

острые, с углом складки, меньшим 90°;

веерообразные, характеризующиеся пережатым ядром и веерообразным расположением слоев;

штамповые (син. коробчатые), у которых замок широкий и почти плоский, не считая областей перехода к крыльям.

по форме замка, соотношению замка и крыльев

концентрические, у которых замок широкий, а крылья малы и даже могут почти отсутствовать. Мощности слоев в этом случае необходимо выдерживать на всем протяжении складки.

штамповые (син. коробчатые), у которых замок широкий и почти плоский, не считая областей перехода к крыльям.

изоклинальные, у которых замок узкий и четко выраженное крыло с единым углом наклона границ слоев. Мощности слоев в этом случае необходимо выдерживать на крыльях складки, а в замке она может значительно возрастать.

диапировые (син. складки протыкания), у которых ...

По отношению на карте длинной оси складки (длины) к короткой ее оси (ширина) выделяют линейные, брахиформные и куполовидные складки.

мульды или купола, у которых длина примерно равна ширине

брахискладки (брахиантиклинали и брахисинклинали), у которых длина примерно в 3-5 раз превышает ширину

линейные, у которых длина много больше ширины

К складчатым деформациям относят также флексуры, так называют коленообразные изгибы слоев на фоне общего горизонтального или наклонного залегания пород. Направление падения слоев до изгиба, в месте изгиба и после него сохраняется общим.

ВОПРОС №32

Разрывы тектонические

разломы, трещины в земной коре, образовавшиеся при тектонических движениях и деформациях горных пород. Массивы разобщённых при этом горных пород образуют крылья Р. т.; при наклонном разрыве различают лежачее крыло, подстилающее разрыв, и висячее крыло, покрывающее разрыв. Наблюдаются разрывы без существенного относительного смещения крыльев - тектонические трещины, и со значительным смещением - разрывные смещения; среди последних выделяют: сдвиг, образующийся вследствие горизонтального смещения крыльев по вертикальной или наклонной трещине; раздвиг - результат раздвижения крыльев в стороны; Сброс, разрыв, у которого висячее крыло смещено вниз; Взброс и Надвиг, образованные смещением висячего крыла вверх (различие между взбросом и надвигом - в величине угла наклона Р. т.); к этому же типу смещений относятся покровы тектонические (См. Покров тектонический), возникающие благодаря надвиганию висячего крыла с большой амплитудой, по очень пологой, горизонтальной или волнистой трещине. Широко развиты комбинированные смещения (сбросо-сдвиги и т.п.). Размер Р. т. и амплитуда смещений по ним различны. Тектонические трещины без смещения в большинстве случаев не выходят за пределы нескольких м. Разрывы со смещением могут варьировать от небольших трещин в несколько дм длиной до глубинных разломов (См. Глубинные разломы), рассекающих всю земную кору и часть верхней мантии Земли. Амплитуда сбросов достигает нескольких км, сдвигов и тектонических покровов - десятков (а по мнению ряда исследователей, и нескольких сотен) км. Различный характер напряжений вызывает образование разных типов Р. т.: в зонах сжатия земной коры формируются взбросы, надвиги и покровы, которые обычно сочетаются со складками горных пород; в зонах растяжения земной коры образуются сбросы и раздвиги. Зоны проявления большого числа сбросов называются Рифтами.

Смещения по Р. т. могут быть кратковременными или продолжаться в течение длительного геологического времени; в последнем случае они происходят в виде отдельных толчков, сопровождаемых Землетрясениями. Нередко полости Р. т. служат путями для восходящих гидротермальных растворов, дающих начало жильным породам (См. Жильные породы).

ВОПРОС 33.

Геологическая карта - карта, отображающая геологическое строение определенного участка верхней части земной коры.

Геологические карты составляют в ходе полевых съёмок и камеральными методами с широким привлечением данных бурения, геофизических материалов, результатов аэрокосмического зондирования.

Геологические карты используют, главным образом, для прогноза и разведки полезных ископаемых, оценки условий освоения территорий, строительства, охраны недр.

Виды карт

Помимо собственно геологических карт в зависимости от содержания и предназначения выделяют также:

карты четвертичных отложений

тектонические и неотектонические карты

литологические карты

палеогеологические карты

палеогеографические карты

стратиграфические карты

гидрогеологические карты

инженерно-геологические карты

карты полезных ископаемых

геохимические карты

геоэкологические карты

и другие.

По масштабам геологические карты делятся на:

мелкомасштабные (от 1:500000 и мельче)

среднемасштабные (1:200000, 1:100000)

крупномасштабные (1:50000, 1:25000)

детальные (1:10000 и крупнее)

ВОПРОС №34

Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологические процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. В недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико - химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующие последнюю. Вот эти-то преобразующие процессы и называются эндогенными процессами.

К числу эндогенных процессов относятся: вулканизм, землетрясения, колебательные движения (или эпейрогенез), складчатые и разрывные деформации и метаморфизм.

Наиболее отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях вулканизма, под которыми понимаются процессы, связанные с перемещением магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность.

Явления вулканизма знакомят человека с материей, располагающейся в глубинах земного шара, с ее физическим состоянием и химическим составом.

Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений.

Одним из самых ярких проявлений внутренних сил являются складчатые и разрывные деформации земной коры. Эти явления в большинстве случаев недоступные непосредственному наблюдению, хорошо запечатлелись в характере залегания осадочных пород, слагающих земную кору. Осадки морей и океанов, выпадая из воды, ложатся обычно ровными горизонтальными пластами. Вследствие же складкообразования эти горизонтально залегающие пласты оказываются собранными вразличного вида складки, а иногда разорванными или надвинутыми друг на друга.

Складчатые деформации, землетрясения и особенно вулканизм способствуют существенному изменению горных пород, слагающих земную кору. Вследствие сдавливания они становятся более плотными и твердыми, а под действием высокой температуры обжигаются и даже переплавляются. Действие паров и газов, выделяемых из магмы, способствует образованию в горных породах новых минералов. Все эти явления преобразования горных пород под действием эндогенных процессов носят название метаморфизма.

Эндогенные процессы коренным образом меняют характер земной коры и, в частности, ее поверхности; они приводят к созданию основных форм рельефа поверхности Земли - горных стран и отдельных возвышенностей, огромных впадин - вместилищ океанической и морской воды и др.

ВОПРОС №35

Общая характеристика теплового поля Земли.

Источниками теплового поля Земли являются процессы, протекающие в ее недрах, и тепловая энергия Солнца. К внутренним источникам тепла относят радиогенное тепло, которое создается благодаря распаду рассеянных в горных породах изотопов урана, тория, калия и иных радиоактивных элементов, и тепло, обусловленное различными процессами, протекающими в Земле (гравитационной дифференциацией, плавлением, химическими реакциями с выделением или поглощением тепла, деформацией за счет приливов под действием Луны и Солнца и некоторыми другими). Тепловая энергия перечисленных источников, высвобождающаяся на земной поверхности в единицу времени, значительно выше энергии тектонических, сейсмических, гидротермальных процессов.

Внутреннее тепловое поле отличается высоким постоянством. Оно не оказывает влияния на температуру вблизи земной поверхности или климат, так как энергия, поступающая на земную поверхность от Солнца, в 1000 больше, чем из недр. Вместе с тем среднее тепловое воздействие Солнца не определяет теплового состояния Земли и способно поддерживать постоянную температуру на поверхности Земли около 0 С. Фактически же благодаря изменению солнечной активности температура приповерхностного слоя воздуха, а с некоторым запаздыванием и температура горных пород изменяются.

Суточные, сезонные, многолетние и многовековые вариации солнечной активности приводят к соответствующим циклическим изменениям температур воздуха. Чем больше период цикличности, тем больше глубина их теплового воздействия. Например, суточные колебания температуры воздуха проявляются в почвенном слое глубиной 1 - 1,5 м. Это связано с переносом солнечного теплового потока за счет молекулярной теплопроводности пород и конвекции воздуха, паров воды, инфильтрирующихся осадков и подземных вод. Сезонные (годовые) колебания вызывают изменения температур на глубинах до 20 - 40 м. На таких глубинах теплопередача осуществляется в основном за счет молекулярной теплопроводности, а также движения подземных вод. На глубинах 20 - 40 м располагается нейтральный слой (или зона постоянных годовых температур). В нем температура остается практически постоянной и в каждом районе в среднем на 3,7 С выше среднегодовой температуры воздуха. Многовековые климатические изменения сказываются на вариациях температур сравнительно больших глубин. Например, похолодания и потепления в четвертичном периоде влияли на тепловой режим Земли до глубин 3 - 4 км.

Таким образом, если не учитывать многовековых климатических изменений, то можно считать, что ниже зоны постоянных температур (на глубинах свыше 40 м) влиянием цикличности солнечной активности можно пренебречь, а температурный режим пород определяется глубинным потоком тепла и особенностями термических свойств пород.

ВОПРОС №36

Магматическими процессами называются все процессы, с которыми связано образование магмы и магматических пород, а также явления, обусловленные деятельностью магмы. В процессе геологического развития Земли в отдельных ее участках возникают магматические очаги, выполненные силикатным расплавом, магмой, сложного состава с большим количеством летучих соединений (газов-минерализаторов), разных металлов, углекислоты, фтористого и хлористого водорода, паров воды и т.д. считается, что химические элементы находятся в магме в виде комплексных анионов [AlSi3O8] и свободных катионов металлов К+, Са2+ и др.

Магма поднимается по разломам к земной коре и застывает здесь (кристаллизуется) на глубинах нескольких километров или даже может вырываться на поверхность в виде лавы через вулканы. При остывании расплава из него образуются разные минералы, но при кристаллизации магмы на глубине (интрузивный процесс) большую роль играют существующие в недрах Земли высокие температура и давление. В этом случае затруднено выделение из магмы содержащихся в ней летучих газов-минерализаторов и часть их входит в состав образующихся из магмы минералов. Принято считать, что температура кристаллизации в глубинных условиях составляет 900 - 700?С. Продолжительность остывания интрузивных тел в недрах Земли, вследствие затруднительности теплообмена магматического расплава с вмещающими породами, может составлять от десятков тысяч лет (для небольших тел) до десятков миллионов лет (для крупных тел размером в десятки километров.

При излиянии магмы в виде лавы на поверхность Земли температура лав колеблется в пределах 1000 - 1200?С и изредка достигает 1350?С. Содержащие в лаве летучие соединения вызывают взрывы, уходят в атмосферу и лишь в незначительной степени входят в состав возникающих при этом минералов.

В магматическую стадию образуются самые разнообразные минералы, из которых самыми характерными для этой стадии и главными минералами (они составляют 84% в составе изверженных пород) являются силикаты - соли с различными кремнекислородными радикалами. Из других минералов преобладает кварц, являющийся окислом кремния. Уже здесь, помимо кристаллизации из расплава, начинают играть роль процессы минералообразования при участии парообразных и газообразных соединений элементов, получающие самостоятельное развитие в последующую пневматолитовую и гидротермальную стадии минералообразования.

По химическому составу и окраске магматогенных минералов среди них различаютцветные и темные минералы, содержащие много железа и магния, и светлые, в которых много кремнезема и алюминия.

К первым относятся: хромит, магнетит, оливин, авгит, роговая обманка, биотит и др.; к светлым - полевые шпаты, лабрадор, мусковит, нефелин, кварц, апатит, алмаз и др. Кроме этого выделяются различные второстепенные (акцессорные) минералы, составляющие не больше 5% от общего объема породы. Из самородных элементов в извержены породах редко встречаются золото, графит и чаще (в основных породах) - платина.

Минералы выделяются из магмы в виде двух рядов реакций в следующей последовательности: в одном ряду раньше всех - апатит, магнетит, циркон и т.д., затемоливин, пироксены, амфиболы и т.д., в другом ряду - плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, щелочные пироксены и т.д. и последним в обоих рядах - кварц. Калиевые полевые шпаты, кварц, слюды - это конечные продукты кристаллизации магмы и они образуют эвтектическую смесь. Эвтектический расплав кристаллизуется при температурах более низких, чем отдельные его компоненты. Сочетания компонентов из двух рядов могут кристаллизовываться параллельно (оливин и пироксены с основными плагиоклазами и т.п.).

Как уже отмечалось выше, среди магматогенных минералов главная роль принадлежит силикатам. Это полевые шпаты, оливин, пироксены, амфиболы, слюды (биотит, мусковит),нефелин и другие вещества.

ВОПРОС №37

Магма (др.-греч. мЬгмб - месиво, густая мазь) представляет собой природный, чаще всего силикатный, раскаленный, жидкий расплав, возникающий в земной коре или в верхней мантии, на больших глубинах, и при остывании формирующий магматические горные породы. 

Разновидности магмы

Базальтовая магма

Базальтовая (основная) магма, по-видимому, имеет большее распространение. В ней содержится около 50 % кремнезёма, в значительном количестве присутствуют алюминий, кальций, железо и магний, в меньшем - натрий, калий, титан и фосфор. По химическому составу базальтовые магмы подразделяются на толеитовую (перенасыщенна кремнезёмом) ищёлочно-базальтовую (оливин-базальтовую) магму, (недонасыщенную кремнезёмом, но обогащённую щелочами).

Гранитная магма

Гранитная (риолитовая, кислая) магма содержит 60-65 % кремнезёма, она имеет меньшую плотность, более вязкая, менее подвижная, в большей степени чем базальтовая магма насыщена газами.

В зависимости от характера движения магмы и места её застывания, различают два типа магматизма: интрузивный и эффузивный. В первом случае магма остывает и кристаллизуется на глубине, в недрах Земли, во втором - на земной поверхности или в приповерхностных условиях (до 5 км)

Дифференциация магмы

(от лат. differentia - разность, различие  a. differentiationofmagma; н. Magmaspaltung; ф. differenciationdumagma; и. diferenciaciondemagma) - процессы разделения и сегрегации жидких и кристаллизующихся магматич. расплавов, приводящие к образованию разных по минеральному и хим. составу горн.пород или пород с разл. количеств, соотношениями одних и тех же минералов. Осн. механизм разделения Магмы - кристаллизационная Д. м., т.е. разделение твёрдых кристаллич. фаз магмы в процессе её кристаллизации, обусловленное перемещением и пространств, обособлением возникающих минеральных фаз под влиянием разл. факторов (напр., гравитац. осаждение выделившихся из расплава кристаллов или перемещение их конвекционными токами). Кристаллизационная Д. м. равновесна, когда между кристаллами и расплавами сохраняется хим. равновесие и происходит механич. отделение кристаллов от равновесной с ними магмы. В случае нарушения равновесия между кристаллами (в целом) и магмой с образованием, напр., зональных кристаллов отделение их от магмы приводит к изменению нормального течения реакции кристаллов с расплавом, т.е. к фракционной Д. м. Последняя широко проявляется при формировании расслоенных интрузий основных и ультраосновных пород, образовавшихся в результате последоват. осаждения продуктов кристаллизации на постепенно поднимающееся дно магматич. камеры, а также при формировании глубоко дифференцированных массивов редкометалльныхгранитоидов (щелочных, литий-фтористых, онгонитов и др.). Разновидности кристаллизационной Д. м. - дифференциация в процессе зонной плавки, а также кинематически-гравитационная, в результате к-рой в поднимающейся к верх.горизонтам литосферы колонне магмы происходит обогащение фронтальных её частей SiO2, Аl2О3, Na2O, К2О, а в нижних - CaO, MgO, FeO. Д. м. ликвационная - разделение расплава на две несмешивающиеся жидкие фазы (разделение в жидком состоянии), возникающие в процессе охлаждения в результате диффузии, гравитации (поднятие или погружение лёгких или тяжёлых молекул) и др. Ряд исследователей относят к ликвационному типу сульфидные м-ния в основных и ультраосновных породах, нек-рые железорудные (апатит-магнетитовые) и хромитовые м-ния. При эманационной Д. м. происходит разделение вещества магматич. расплава за счёт образования хим. соединений разл. компонентов с флюидами, способными к обособлению. Эманационная Д. м. предполагается под воздействием потоков трансмагматич. флюидов.

Д. м. обусловливает не только широкое разнообразие магматич. г. п., но и образование магматич. рудных м-ний.

ВОПРОС №38

Классификация магматических горных пород.

Магматические горные породы - это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы , в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.

В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав.

По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные и интрузивные.

Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава.Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это граниты, диориты, габбро, сиениты.

Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это базальты, диабазы, андезиты, андезито-базальты, риолиты, дациты, трахиты.

По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», неизменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.

К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими.

В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO2) в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние,основные и ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO2 в породе, тем она светлее.

ВОПРОС №39

Процессы преобразования магмы на глубине называются интрузивным или глубинным магматизмом. Образовавшиеся в глубинах Земли магматические расплавы имеют более низкую, чем у окружающих твёрдых пород плотность и, обладая подвижностью, внедряются в вышележащие горизонты. Процесс внедрения магмы называют интрузией (от «intrusio» - внедрение). Если магма застывает, не достигая поверхности (среди вмещающих горных пород), то образуются интрузивные тела. По отношению к вмещающим породам интрузивы разделяются на согласные (конкордантные) и несогласные (дискордантные). Первые залегают согласно с вмещающими породами, не пересекая границ их слоёв; вторые имеют секущие контакты.

К согласным формам интрузивов относятся силл, лополит, лакколит и другие менее распространённые. Силлы представляют собой согласные пластообразные интрузивные тела, образующиеся в условиях растяжения земной коры. Их мощность составляет от десятков см до сотен м.

Лополиты - это крупные согласные интрузивные тела блюдцеобразной формы. Мощность лополитов достигает сотен метров, а диаметр - десятков километров. Лакколиты - согласное интрузивное тело грибоорбразной формы. Кровля лакколита имеет выпуклую сводообразную форму, подошва обычно горизонтальная.

К наиболее распространённым несогласным формам относятся дайки, жилы, штоки и батолиты. Дайка - несогласное интрузивное тело пластиннобразной формы. Образуются в гипабиссальных и субвулканических условиях при внедрении магмы по разломам и трещинам. Жилами называют небольшие секущие тела неправильной формы. Шток (от нем. «Stock» - палка, ствол) представляет собой несогласное интрузивное тело столбообразной формы. Наиболее крупными интрузиями являются батолиты, к ним относят интрузивные тела площадью более 200 км2 и мощностью несколько км. Батолиты сложены кислыми абиссальными породами, образующимися при плавлении вещества земной коры в областях горообразования. 

ВОПРОС №40

Эффузивный магматизм или вулканизм - процесс проникновения магмы в земную кору и выход ее в жидком расплавленном состоянии на поверхность Земли. При этом , происходит резкое снижение t и P в расплаве и от него отделяются растворенные газы. И уже такой расплав называют лавой. При резком снижении t и Р происходит быстрое остывание лавы и переход ее в твердое состояние. При этом кристаллизоваться успевают немногие минералы и образуются породы неполнокристаллические- эффузивные . В развитии вулкана можно выделить три стадии:

1. Субвулканическая - на протяжении ее идут процессы формирования магматического очага и дифференциации магмы. Считается, что большая часть крупных магматических очагов формируется на глубинах 40 - 150 км. Отсюда магма поступает в сравнительно небольшие вторичные очаги, расположенные на небольших глубинах и непосредственно питающие извергающийся вулкан.

2. Собственно вулканическая (стадия извержения) - характеризуется выбросом твердых, жидких и газообразных вулканических продуктов на поверхность.

3. Поствулканическая (фумарольная) - происходит выход только газообразных продуктов.

В зависимости от характера подводящего канала вулканы можно разделить на два типа.

a) Трещинные вулканы изливают, как правило, очень жидкую и подвижную лаву, в силу чего извержения обычно носят спокойный характер. Растекающаяся по поверхности лава создает обширные уплощенные покровы. Такие извержения очень широко были представлены в геологическом прошлом Земли, а сохранившиеся от них лавовые покровы получили название трапповых.

b) Вулканы центрального типа в своей осевой части имеют цилиндрический канал (жерло), соединяющий кратер с магматическим очагом. Иногда на склонах вулканического конуса возникают паразитические кратеры.

ПРОДУКТЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ

1. Газообразные продукты во время извержения представлены парами воды, углекислоты, встречаются водород, азот, хлористый водород. Интенсивность выделения газов и паров из лавы зависит от степени вязкости последней: из кислых и вязких лав газы выходят с трудом, что ведет к их скоплению и последующим взрывам. В фумарольную стадию происходит выделение сернистых газов. Количество газов, выделяющихся во время извержения, может составлять до нескольких тысяч тонн в сутки.

2. Жидкие продукты представлены лавами разного химического состава.

Кислые лавы содержат более 65 % кремнезема, являются самыми вязкими и малоподвижными. Они застывают в виде коротких и мощных языков, куполов, сложенных липаритом (риолитом), дацитом.

Средние лавы содержат 65 - 53 % кремнезема, обладают разной степенью вязкости и подвижности, что зависит от содержания в них кремнезема и летучих компонентов. При их остывании возникают трахиты и андезиты. В составе кислых и средних вулканических пород часто встречаются пирокласты - обломки других горных пород.

Основные лавы содержат 53 - 45 % кремнезема, являются очень жидкими и подвижными (скорость их движения по земной поверхности может превышать 50 км/час). При остывании их возникают базальты и диабазы, почти никогда не содержащие пирокластов.

Ультраосновные лавы содержат менее 45 % кремнезема, встречаются крайне редко, образуют пикриты и кимберлиты.

Объем лавы, выделившейся во время извержения, может достигать десятков и сотен кубических километров.

3. Твердые продукты (пирокласты) представляют собой минеральные обломки разного диаметра, возникающие в наибольших объемах при взрывных извержениях. В зависимости от размера, выделяют следующие типы пирокластов: а) вулканические пепел и пыль; б) вулканический песок; в) лапилли (диаметром до горошины); г) вулканические бомбы; д) вулканические глыбы (при извержении Вулькано была выброшена глыба объемом 25 куб. м и массой 68 т). При отложении пирокластов на суше возникают вулканические туфы, а при осаждении обломков в воде - туффиты. Объемывыбросапирокластовиногдаизмеряютсядесяткамикубическихкилометров.

ВОПРОС №41

Метаморфизм - это изменение и преобразование горных пород под влиянием различных эндогенных геологических процессов, вызывающих значительные изменения термодинамических условий (прежде всего температуры и давления). Все преобразования в горных породах при процессах метаморфизма происходят путем их перекристаллизации в твердом состоянии. Метаморфизму могут подвергаться горные породы любого происхождения - осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Степень изменения первичных горных пород (степень метаморфизма) может быть самой различной - от незначительных преобразований до полного изменения состава и облика пород.

Факторы метаморфизма

Температура. Процессы метаморфизма, по мнению большинства исследователей, совершаются в интервале температур от 250 - 300 до 800 С. Повышение температуры всего на 10 С вдвое увеличивает скорость химических реакций, а на 100 С примерно в 1000 раз. В условиях земной коры повышение температуры вызывается двумя основными причинами:

- погружением горных пород на большие глубины, что ведет к возрастанию температуры благодаря геотермическому градиенту (в среднем 1 на 33 мм.);

- тепловым воздействием магматических расплавов, внедряющихся в земную кору.

Повышение температуры также может вызываться поступлением глубинных флюидов, местным возрастанием внутреннего теплового потока и некоторыми другими причинами.

Давление. Различают давление петростатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее) или стресс.

Петростатическое давление является функцией глубины, и возрастание его обычно связано с погружением горных пород в глубь литосферы. Петростатическое давление также повышает температуру плавления минералов.

Боковое давление (стресс) возникает при интенсивных тектонических движениях дислокационного характера. Оно приводит к деформации, вызывает появление закономерностей пространственной ориентировки их в горной породе. Так, например, пластинчатые минералы располагаются плоскостями спайности перпендикулярно к направлению давления, в результате чего формируются так называемые сланцевые текстуры горных пород.

Химически активные вещества (вода, углекислота, водород, соединения хлора, серы и др.) являются катализаторами, облегчающими реакции между кристаллами, участвуют в образовании новых минералов, входя в их структуру и производя замещение старых минеральных ассоциаций новыми.

Существенная роль принадлежит фактору времени, ибо все это очень длительные процессы, осуществляющиеся в масштабах геологического времени.

Если же метаморфические преобразования сопровождаются значительным приносом и выносом, происходит замещение одних минеральных ассоциаций другими, изменяется химический состав горных пород. Такой метаморфизм называется метасоматическим.

Типы метаморфизма

Региональный.

Региональный метаморфизм является наиболее распространенным и важным видом метаморфизма, поскольку охватывает огромные площади или целые регионы. Он проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чегогорные породы перемещаются из верхних горизонтов земной коры в более глубокие. Обычно прогибание компенсируется осадконаполнением и в качестве главных факторов регионального метаморфизма, таким образом, выступает петростатическое давление и температура, постепенное повышение которой обусловлено геотермическим градиентом; существенную роль также может играть односторонне боковое давление и химически активные вещества. В глубинных зонах земной коры может проявляться особая стадия регионального метаморфизма, называемая ультраметаморфизмом. Расплавы, возникающие при ультраметаморфизме и имеющие обычно гранитный состав, проникают во вмещающие породы, пронизывают их, образуя своеобразные породы смешанного состава - мигматиты. Широко развиты мигматиты в пределах древних щитов - Балтийского, Украинского, Алданского.

Контактовый метаморфизм проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами. Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающее магматическое тело породы, так и краевые части самого магматического тела. Ширина зоны контактового изменения (контактового ореола) может изменяться от сантиметров до первых километров. Основными причинами изменения горных пород в зонах контактов являются температура, возрастающая благодаря тепловому воздействию магматических масс на вмещающие породы, и химически активные газовые и жидкие растворы, выделяемые магматическими расплавами.

Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом, а разновидность метаморфизма - контактово - метасоматическим. В зависимости от агрегатного состояния растворов различают пневматолитовый и гидротермальный контактово - метасоматический метаморфизм. Наиболее распространенным контактово - метасоматическими горными породами являются скарны и грейзены.

Динамометаморфизм (катакластический, дислокационный метаморфизм) проявляется, главным образом, в верхних частях земной коры, в зонах развития тектонических движений дислокационного характера. Часто локализуется вдоль разрывных тектонических нарушений. Таким образом, основной причиной, вызывающей его, является одностороннее давление. При динамометаморфизме изменяются в основном структурно - текстурные особенности горных пород. Происходит их дробление, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями. В породах появляется полосчатость, заключающаяся в чередовании слоев различных по форме зерен и окраске минералов, возникает кристаллизационная сланцеватость.

ВОПРОС №42

По сути, геологическая деятельность озер имеет много общего с работой моря. Родственны как факторы, так и процессы, так и образующиеся осадки. Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира.

Разрушительная работа озер осуществляется теми же путями, что и у морских вод. Озерная абразия почти исключительно обусловлена ветровыми волнами. Ее активность будет тем выше, чем больше площадь водного зеркала (следовательно, больше высота волны), чем выше берега и чем мягче слагающие берега породы. Высота берегов определяется происхождением озерной котловины и возрастом самого водоема. Так, интенсивному размыву подвергнутся высокие берега крупных рифтовых, провальных и плотинных котловин. Ярче всего это будет выражено в молодых бассейнах, где берега еще не разрушены абразией и их уступы подвергаются ударам волн. В подпрудных озерах абразия может разрушить плотину, что приведет к исчезновению водоема.

Транспортная работа озер зависит от характера движения воды. В проточных озерах, обычно располагающихся в речных долинах, велика роль самого речного течения, которое может перемешивать значительную часть объема воды. В бессточных озерах аридных областей ветровыми волнами перемешивается только верхняя часть водной массы, тогда как нижние слои остаются неподвижными. Поэтому в проточных озерах крупные частицы могут заноситься в глубь котловины гораздо дальше, чем в бессточных.

Аккумулирующая работа является главным видом деятельности озер. Происходит накопление обломочных, органо- и хемогенных пород. Озерным осадкам характернытонкодисперсность и горизонтальная слоистость. В озерах с сезонным осадконакоплением состав прослоев отличается: например, в покрывающихся зимою льдом озерах, зимний слой глинистый, а летний песчано-алевритовый. Терригенные осадки озер накапливаются примерно по той же схеме, что и морские. Как и в море, поступившие в озеро обломки подвергаются избирательной сортировке по весу: тяжелые остаются у берега, а легкие разносятся волнами по водоему. На границе воды близ высоких скалистых берегов возникают пляжи галечниковые, а на низких, сложенных рыхлыми породами берегах - песчаные. Крупные обломки оседают также в устьях впадающих в озеро рек, и вдоль стрежневой части проточных озер. Алевритовые и глинистые частицы, разносящиеся по всей акватории, преобладают в составе осадков центральной части бассейна, где они образуют озерные илы. Органогенные осадки в максимальном объеме формируются на прибрежном мелководье пресных озер, где наиболее активно развивается и отмирает высшая водная растительность, давая начало накоплению торфа. В результате гибели планктона (диатомовых, сине-зеленых водорослей и др.), на дне образуются органические илы, а при смешении органических останков с глинистыми частицами - органоминеральные илы.Благодаря разложению органики в анаэробных условиях, названные илы превращаются в специфический озерный осадок - сапропель. Кроме того, скопления раковин диатомовых водорослей могут создавать диатомовые илы кремнистого состава. Иногда в составе органогенных озерных отложений встречаются маломощныелинзыракушечников. Хемогенные осадки преобладают в бессточных озерах областей аридного климата. Здесь накапливаются соли каменная и калийная, сода, мирабилит и др. В пресных озерах также возможно образование хемогенных отложений, представленных карбонатными, железистыми или марганцовистыми илами или оолитами.Процессаккумуляции осадков в озерах, не испытывающих тектонического погружения дна, постепенно ведет к обмелению и, следовательно, исчезновению водоема.

Геологическая работа болот сводится, в основном, к накоплению торфа. Торф - горная порода органического происхождения, состоящая из растительных остатков. Следовательно, состав торфа зависит от состава растительности, а значит, от происхождения болота и его типа по местоположению и условиям образования. По происхождению болота бывают озерными, лесными и луговыми. Озерные болота возникают при зарастании (заболачивании) озер. Этот процесс идет от берегов озера к центру, причем главное значение принадлежит травяной растительности. Лесные и луговые болота возникают на локальных понижениях рельефа, где скапливаются атмосферные осадки (им свойственна кислая реакция и бедность минеральными солями). Просачиваясь сквозь грунты, кислые воды выщелачивают из почвы питательные вещества, а также, заполняя поры, препятствуют доступу воздуха к корням деревьев и трав. В итоге оказывается возможным развитие только таких нетребовательных к условиям произрастания растений, как сфагновые мхи. По местоположению и условиям образования болота можно разделить на четыре типа.Низинные болота являются озерными, питаются богатыми минеральными солями подземными водами, а значит, характеризуются богатой в видовом отношении растительностью (мхи, травы, кустарники, деревья). Торфяник здесь начинает накапливаться у берегов, поэтому в разрезе форма болота вогнутая. Верховые болота, формирующиеся как лесные и луговые, характеризуются бедной растительностью. Торфонакопление начинается в центре массива, поэтому поверхность болота выпуклая. Переходные болота возникают в результате накопления верхового торфяника поверх уже накопленного низинного, поэтому в их отложениях присутствуют как торфа низинного, так и верхового типа. Приморские болота сильно отличаются по месту и способу своего образования (см. литоральные отложения), одной из их разновидностей являются мангровые болота, формирующиеся в устьях впадающих в море тропических рек. Здесь пресные речные воды при максимальных по высоте приливах сменяются солеными морскими. Поэтому травы развиваться не могут, а господствует своеобразная древесная растительность с воздушными корнями, в силу чего накапливаются торфа древесного состава. Таким образом, торфа по их составу можно разделить на моховые, травяные, древесные и смешанные. Помимо торфяников, в болотах могут накапливаться также различные хемогенные осадки. Последние представлены известняком (СаСО3); сидеритом (FeCO3) - болотной железной рудой оолитовой структуры, которая в результате выветривания превращается в лимонит (Fe2O3 x 2 Н2О); изумрудно-синим вивианитом ((Fe3PO4)2 x 8Н2О), переходящим при выветривании сначала в фиолетово-синий керченит, а затем в желтовато-серый пицит.



ВОПРОС №43

Гомрныепоромды - природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.

Считается, что термин в современном смысле впервые употребил в 1798 году русский минералог и химик В. М. Севергин.

Структура горных пород

Структура - 1. для магматических и метасоматических пород, совокупность признаков горной породы, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой кристаллов, способом их сочетания между собой и со стеклом, а также внешними особенностями отдельных минеральных зёрен и их агрегатов (например, порфировая структура,порфиробластическая структура). Структурные признаки магматических и метаморфических пород связаны с процессами кристаллизации и изменения минералов. Структура является важнейшим диагностическим и классификационным признаком горных пород, наряду с минеральным и химическим составом. Кроме выше перечисленных структур магматических горных пород, различаются так же структуры: крупнокристалическая (размеры зерен от 10 до 30 мм), мелко кристаллическая (размеры зерен менее 1 мм), равномернозернистая, неравномернозернистая, стекловатая, и т.д.

2. В тектонике, структура - это пространственная форма залегания горных пород. Термин тектоническая структура или структура применяется очень широко. Говорят о структуре Земли в целом, о структуре отдельных её областей, районов и небольших участков. Часто структурой называют различные типы складок, поднятий, куполов и другие элементарные формы залегания горных пород. В нефтяной геологии под структурой понимают приподнятые положительные тектонические формы (антиклинальные, брахиантиклинальные, диапировые и другие складки, купола, своды и прочее), благоприятные для образования залежей нефти и газа.

Текстура горных пород

Текстумра - (от textura - ткань, сплетение, сложение) - совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением и распределением составных частей породы.

Текстура магматических пород зависит от особенностей кристаллизации, от способа заполнения пространства массой породы вследствие процессов, происходящих в расплаве до застывания или во время кристаллизации, и от формы отдельности, возникающей вследствие охлаждения застывшего расплава или под влиянием внешних воздействий во время кристаллизации и после её окончания.

В осадочных породах выделяют текстуры первичные - возникающие в период седиментации (например, слоистые) или в ещё не отвердевшем, пластичном осадке (например, подводнооползневые) и вторичные - образующиеся в стадию превращения осадка в горную породу, а также при её дальнейших изменениях (диагенез, катагенез, начальные стадииметаморфизма).

Первичные текстуры осадочных пород образуются в результате воздействия на осадки механических факторов (абиогенные текстуры). Среди первичных выделяют текстуры, приуроченные к поверхности напластования преимущественно мелкообломочных пород (знаки ряби, трещины усыхания, следы жизнедеятельности организмов).

Иногда текстурные и структурные признаки бывает трудно разграничить, например, в оолитовом известняке, где форма и размеры оолитов определяют структуру горной породы, а строение оолитов, обусловленное концентрическим расположением вокруг какого-либо ядра оболочек, состоящих из совокупности минеральных зёрен, является текстурным признаком. В зависимости от того, видна текстура или нет невооруженным глазом, различают микро- и макротекстуры.

Термин текстура в мировой геологической литературе трактуется различно. В американской, английской и частично французской литературе понятие текстура равнозначно нашему термину структура и, наоборот, под структурой у них понимается то, что у нас называется текстурой.

ВОПРОС №44

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

(от греч. tektonikos - относящийся к строительству), процессы, связанные с существующей структурой земной коры или общими изменениями, происходящими в ней.

Землетрясемния - подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

ВОПРОС №45

Геологическая деятельность ледников складывается из взаимосвязанных процессов разрушения горных пород подледникового ложа с образованием разнородного обломочного материала, переноса материала и его аккумуляции.

Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией (от лат. «exaratio» - выпахивание). Экзарация заключается в механическом отрыве глыб от ледникового ложа и разрушении ложа вмерзшими в движущийся лед обломками горных пород. Вероятно, движение ледника сопровождается подлёдным морозным выветриванием коренных пород ложа. Под воздействием выделяемой из-за трения теплоты нижние слои льда частично плавятся, образовавшаяся вода может проникать в трещины пород и, вновь замерзая, разрушать последние (оказывая расклинивающее воздействие на стенки трещин).

Перенос материала ледниками. Скопления обломочного материала переносимого или отложенного ледником называют морена. Соответственно, различают движущиеся и отложенные морены. Перемещение материала осуществляется движущимися моренами, то есть моренами, перемещаемыми движущимся льдом.

К движущимся моренам относятся поверхностные, внутренние и донные. Поверхностные морены образуются за счёт обломочного материала, поступающего на поверхность ледника со скалистых склонов долины. Поверхностные морены, в свою очередь, разделяется на боковые и срединные. Боковые морены представляют собой валы, протягивающиеся вдоль боковых сторон ледникового языка, сложенные обломочным материалом, поступившим со склонов (коллювий обрушения и оползания, лавинный материал). Срединные мореныобразуются при слиянии ледников, когда их боковые морены объединяются в один вал. В сложных ледниках срединных морен несколько, и все они тянутся, повторяя изгибы ледника, не сливаясь друг с другом. Поверхностные морены типичны для горных ледников, где активно протекают физическое выветривание на обнажённых склонах и гравитационные процессы. Иногда вся поверхность ледникового языка бывает засыпана мореной (что характерно для ледников памирского типа), такие ледники называют «забронированными».

...