Геология. геология (копия). Ы геологии
 Скачать 74.72 Kb.
|
|
Покровы возникают при излиянии лав базитового (базальтового) состава и нередко занимают огромные площади. Лавовые потоки значительно меньше по площади, образуются в тех случаях, когда лава движется по ущельям, речным или ледниковым долинам. При сравнительно небольшой ширине лавовые потоки бывают вытянуты на десятки километров. Остывание лавовых тел происходит неравномерно. В их теле появляются характерные трещины, по которым происходит своеобразное растрескивание пород; это явление называется отдельностью. Различают отдельность столбчатую, матрацевидную, шаровую и др. Помимо газообразных и жидких продуктов, во время извержения вулкана выбрасывается большое количество твердых продуктов, которые представлены обломками горных пород или кусками успевшей застыть лавы. Твердые продукты, выбрасываемые в воздух, падают на различном расстоянии от кратера. При этом наблюдается определенная закономерность: более крупные обломки падают у края кратера и скатываются вниз по его внешнему и внутреннему склонам, а мелкие выбрасываются на прилегающие равнины или падают у подножия конуса. В зависимости от величины обломков твердые продукты вулканических извержений подразделяются на вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел. Вулканические бомбы – это крупные в диаметре, от нескольких сантиметров до 1 м и более, куски затвердевшей или частично затвердевшей лавы. Форма бомб самая различная – от шаровидной до веретенообразной. Встречаются бомбы неправильной формы. Лапилли (лат. «лапиллис» – камешек) – представляют собой обломки шлака величиной до 1,5 – 3 см в диаметре. Форма лапиллей, как и бомб, весьма разнообразная. Вулканическим песком называются твердые продукты извержения, размер обломков не превышает 1–5 мм. Вулканический пепел состоит из мельчайших (менее 1 мм) частиц лавы, вулканического стекла и других пород. Пепел оседает на склонах конуса или разносится на большие расстояния; при накоплении и уплотнении пепла формируются породы, которые называются вулканическим туфом. Из скоплений вулканического материала различных размеров образуются породы, получившие название агломерата, или вулканической брекчии. Типы вулканических извержений. Характер извержений бывает весьма различным и зависит от температуры лавы и ее химического состава. Эти свойства определяют количество продуктов извержения, сопровождающих землетрясений и т.д. По таким признакам установлено несколько типов извержений – гавайский, стромболианский, везувианский и пелейский (рис. 63). В настоящее время на суше известно более 700 действующих вулканов. Число подводных вулканов практически не поддается учету – только в Тихом океане предполагается наличие не менее 10 тыс. конусов и центров излияния лав. Извержения вулканов – грозные явления природы, часто сопровождающиеся человеческими жертвами и значительными разрушениями. Одно из сильнейших извержений произошло в 1815 г на о-ве Сумбава в Индонезии, когда взорвался вулкан Тамбора. Из кратера было выброшено около 100 км3 пепла на высоту до 20 км. При этом на удалении до 40 км были разбросаны бомбы диаметром 13 м, а в 150 км от вулкана толщина слоя выпавшего пепла достигала 0,5 м. При взрыве и от его последствий погибло 100 тыс. человек. Другими крупными извержениями в истории являются извержение вулкана Кракатау в Индонезии (1883 г.), при котором погибло 36 тыс. человек; извержение вулкана Мон-Пеле на о-ве Мартиника (1902 г.) с 30 тыс. жертв; извержение Везувия (79 года н.э.), вулкана Лаки (Исландия, 1783 г.), вулкана Унзедоке (Япония, 1792 г.) и другие. Катастрофическим было извержение вулкана Арепас в Колумбии в ноябре 1985 г., когда погибло более 20 тыс. человек. Существенно сказывается деятельность вулканов и на глобальном климате, поскольку в атмосферу выбрасывается огромное количество пыли, в результате чего снижается прозрачность атмосферы, и соответственно, происходит похолодание. Так, в результате извержения вулкана Тамбора в 1815 г. практически не было лета; в Лондоне отмечалось снижение среднегодовой температуры на 2–3° С, в Северной Америке вообще не созрел урожай. В целом результаты воздействия вулканических извержений на климат могут ощущаться в течение нескольких лет. Изучение действующих вулканов показывает, что вулканическая деятельность приурочена к тектонически активным участкам земного шара – областям современного горообразования и развития глубинных разломов (рис 64). Из анализа приведенной карты следует, что большая часть действующих в настоящее время вулканов (около 60 %) сосредоточена на побережье Тихого океана, в зоне так называемого Тихоокеанского «огненного» кольца. Известны вулканы на Аляске и западном побережье Северной Америки, далее цепь их протягивается вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки до Огненной Земли. На западном побережье Тихого океана вулканы непрерывной цепочкой тянутся от Новой Зеландии через острова Фиджи, Соломоновы до Новой Гвинеи, далее через Филиппинские острова, Японию и Курильские острова на Камчатку, где сосредоточено большое количество действующих и потухших вулканов. В северной части Тихого океана известны многочисленные вулканы Алеутских островов, которые, протягиваются от Камчатки к Аляске, как бы замыкая «огненное» кольцо. Другой зоной повышенной вулканической деятельности является Средиземноморско-Гималайский пояс. Эта зона прослеживается в широтном направлении от Альп через Апеннины, Кавказ до гор Малой Азии. Здесь расположены такие вулканы, как Везувий, Этна, вулканы Липарских островов и Эгейского моря, Эльбрус, Казбек, Арарат и др. Менее обширной зоной распространения вулканов является субмеридиональная Атлантическая зона, которая прослеживается от Исландии через Азорские и Канарские острова до островов Зеленого Мыса. Большинство вулканов здесь потухшие. Наиболее известен действующий вулкан Гекла в Исландии. Небольшая группа вулканов находится в Восточно-Африканской зоне разломов. Здесь расположены вулканы Кения и Килиманджаро. Расплав прокладывает себе дорогу вверх и обрушивает породы кровли, которые тонут и ассимилируются в нем. В этом случае магма сама формирует пространство, которое она занимает. От механизма внедрения магмы зависит не только форма, но и контакт интрузивных тел с вмещающими осадочными породами. В зависимости от соотношения с вмещающей осадочной толщей, интрузивные тела подразделяются на согласные и несогласные (классификация Р. Дэли). Согласные интрузивные тела образуются в результате внедрения магмы по плоскостям напластования осадочных пород. К этому классу интрузии относятся силлы, лакколиты, лополиты и факолиты. Силл – пластообразное интрузивное тело, размеры которого могут быть разными (рис. 61, а). Силлы являются широко распространенной формой залегания основных магматических пород, поскольку базитовые магмы очень и подвижные легко проникают по плоскостям напластования. Как правило, они залегают группами и встречаются в толщах не дислоцированных или слабодислоцированных осадочных пород. Лакколит – тело, имеющее плоское основание и куполообразный свод (рис. 62, б). Лакколиты образуются при внедрении кислой магмы, которая вследствие большой вязкости с трудом проникает по плоскостям наслоения, скапливается на одном участке и приподнимает породы кровли. Форма лакколитов в плане округлая, с диаметром от сотен метров до нескольких километров. Лополит – чашеобразное тело, его вогнутая форма обусловлена прогибанием подстилающих пластов под тяжестью магмы (рис.61, в). Лополиты чаще всего сложены породами базитового или ультрабазитового состава и представляют собой очень крупные интрузивные тела, площадь которых достигает десятков тысяч квадратных километров. Факолит – линзообразное тело, залегающее в ядре антиклинальной или синклинальной складки (рис. 61, г), факолиты имеют небольшие размеры, встречаются редко и только в складчатых областях. Образуются они одновременно со складками. Несогласные интрузивные тела формируются при заполнении магмой трещин во вмещающей толще и при внедрении магмы путем обрушения пород кровли. К ним относятся дайки, жилы, штоки и батолиты. Дайка – плитообразное тело, мощность которого значительно меньше его протяженности (рис. 62, а). Дайки образуются при заполнении трещин и ориентированы в земной коре вертикально или наклонно. Размеры их колеблются в очень широких пределах. Самая крупная из известных даек – «Большая дайка» Родезии – имеет мощность около 5 км и протяженность около 500 км. Различают особую разновидность даек – кольцевые дайки, которые возникают при заполнении магмой трещин отрыва, появляющихся при растяжении блоков горных пород. Как правило, дайки сложены породами базитового состава и встречаются группами, составляя серии параллельных или радиальных тел. Жила отличается от дайки меньшими размерами и невыдержанной извилистой формой (рис. 62, б). Шток – тело неправильной цилиндрической формы, с крутопадающими или вертикальными контактовыми поверхностями (рис. 62, в). В плане очертания его могут быть неправильные, но, в общем, изометричные. Корни штоков уходят на большие глубины. Площадь поперечного сечения не превышает 100 км2. Штоки представляют собой широко распространенную форму залегания магматических пород различного состава. Батолит – самое крупное интрузивное тело. Площадь батолитов измеряется десятками и сотнями тысяч квадратных километров. Один из крупнейших батолитов, обнаруженный в Северо-Американских Кордильерах, имеет длину около 2000 км и ширину около 200 км. Форма батолитов в плане несколько вытянута в соответствии с направлением осей складчатых структур, контактовые поверхности крутые, кровля куполообразная с выступами и впадинами (рис.62, г). В виде батолитов залегают граниты и породы близкого к ним состава. Относительно условий их образования не существует единого мнения. В результате исследований В.С. Коптева-Дворникова, Н.А. Елисеева и других ученых доказано, что большинство тел этого типа сформировались в результате многократного повторного магмообразования в крупных очагах. 12.Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы. Классификация магматических горных пород История создания научной систематики восходит к прошлому столетию, классическим трудам К. Розенбуша, Ф. Ю. Левинсон-Лессинга и других основоположников современной петрографии-петрологии. В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав. По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные (излившиеся на поверхность земной коры, например базальт, диабаз, андезит, трахит, липарит и др.) и интрузивные (излившиеся в толщу земной коры, такие как гранит, габбро, сиенит и др.). По степени вторичных изменений экструзивные 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. Осно́вные магмати́ческие го́рные поро́ды (бази́ты) — отряд магматических горных пород, выделяемый по содержанию кремнезёма (SiO2), которое варьируется в пределах 45—52 %. Породообразующими минералами отряда являются пироксены, амфиболы, основные плагиоклазы, анальцим, нефелин, лейцит, содалит, канкринит, реже оливин, биотит, K- и K-Na-полевые шпаты. Из акцессорных минералов типичны апатит, титанит, гранат, магнетит, ильменит, хромит, пирит, халькопирит, пирротин, пентландит. Характерными представителями основных пород плутонического класса являются пироксениты, горнблендиты, габбро, нориты, анортозиты, троктолиты; вулканического класса — базальты, оливиновые базальты и трахибазальты. В отряде выделяется 13 семейств и 51 вид горных пород (не считая семейства пород лампроитовой серии). Из них на плутонический класс приходится 7 семейств и 28 видов, на вулканический — 6 семейств и 23 вида горных пород. 13.Метаморфизм (др.-греч. μετα-μορφόομαι — подвергаюсь превращению, преображаюсь) — процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида - какого-либо растворителя или газа. Основные факторы метаморфизма Основными факторами метаморфизма являются температура, давление и флюид. Температура — важнейший фактор метаморфизма, влияющий на процессы кристаллообразования и определяющий состав минеральных ассоциаций. Метаморфические преобразования горных пород происходят в температурном интервале 250—1100 °C. Именно на этом рубеже, в связи с резким возрастанием скоростей химических реакций, проводится граница между диагенезом и метаморфизмом. Давление — фактор, влияющий на объём горных пород, их плотность, температуру плавления, а также на коллекторские свойства. Выделяют два его типа — геостатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее). Флюидами называются летучие компоненты метаморфических систем. Это в первую очередь вода и углекислый газ. Реже роль могут играть кислород, водород, углеводороды, соединения галогенов и некоторые другие. В присутствии флюида область устойчивости многих фаз (особенно содержащих эти летучие компоненты) изменяются. В их присутствии плавление горных пород начинается при значительно более низких температурах. Выделяют изохимический метаморфизм — при котором химический состав породы меняется несущественно, и не изохимический метаморфизм (метасоматоз), для которого характерно заметное изменение химического состава породы, в результате переноса компонентов флюидом. По размеру ареалов метаморфических пород, их структурному положению и причинам метаморфизма выделяются: Региональный метаморфизм, который затрагивает значительные объёмы земной коры, и распространен на больших площадях. Метаморфизм сверхвысоких давлений Контактовый метаморфизм (локальный) приурочен к магматическим интрузиям и происходит от тепла остывающей магмы. Динамометаморфизм происходит в зонах разломов, связан со значительной деформацией пород. Импактный метаморфизм (ударный) происходит при ударе метеорита о поверхность планеты. Автометаморфизм 14.Метаморфические горные породы (или видоизменённые горные породы) — горные породы, образованные в толще земной коры в результате метаморфизма, то есть изменения осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться. Фации метаморфизма При метаморфических преобразованиях происходят разнообразные химические реакции. Считается, что они осуществляются в твёрдом состоянии. В процессе этих реакций происходит образование новых или перекристаллизация старых минералов так, что для конкретного интервала температур и давлений этот набор минералов остаётся относительно постоянным. Определяющий набор минералов получил название «фация метаморфизма». Разделение метаморфических пород на фации началось ещё в XIX веке и связано с работами Г. Барроу (1893), А. А. Иностранцева (1877), Г. Ф. Бекера (1893) и других исследователей, и широко применялоссь в начале XX века (Ван-Хайз, 1904; В. М. Гольдшмидт, 1911; П. Эскола, 1920; Ц. Е. Тилли, 1925; и др.). Существенную роль в разработке физико-химической природы минеральных фаций сыграл Д. С. Коржинский (1899—1985).[2] МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ. Основные отличительные особенности метаморфических пород следующие: присутствие специфических минералов, свойственных только метаморфическим породам (кордиерит, андалузит, дистен, силлиманит, некоторые гранаты, пироксены ряда диопсид-геденбергит, волластонит, эпидот-циозит, некоторые амфиболы, серпентин, тальк, хлорит и др.) 15.Экзогенные процессы — совокупность процессов, происходящих на поверхности Земли (или другой планеты) или в верхней части литосферы, обусловленных внешними (по отношению к планете[1]) силами — оболочками (атмосфера, гидросфера, криосфера и т. д.), космическими силами, радиацией, гравитацией и т. д.[2][3]. Являются антиподом эндогенных процессов — процессов, обусловленных внутренними силами (вулканизм, тектоника и пр.)[4]. К экзогенным процессам относят выветривание, денудацию и совокупность всех её агентов (эрозия, корразия, экзарация и пр.) и аккумуляцию вещества[5]. Выражаются экзогенные процессы обычно в виде разрушения горных пород и рельефа (физического, химического, биогенного и т. д.), удаление и транспорт продуктов разрушения, их аккумуляция и седиментогенез[6]. Также к экзогенным процессам относят и человеческое воздействие на природу. Первоисточником экзогенных процессов на Земле и смежных планетах является в первую очередь энергия Солнца. Лучистое тепло, попадая на поверхность, воздействует непосредственно (вызывая, например, пустынный загар горных пород) или, чаще, опосредовано — переходя в кинетическую энергию различных мобильных сред (в первую очередь, воздуха и воды) через перепады температур и давления, образование водных осадков в облаках, (которые, выпадая, образуют водотоки, водоёмы и ледники, являющиеся геологическими агентами денудации), химические реакции и т. д.[7]. Экзогенные процессы формируют осадочный чехол и морфоскульптуру планеты, а также связанные с ними месторождения полезных ископаемых. Это значит, что по ним можно выяснять условия, в которых они формировались[8], что является принципиальной чертой метода актуализма. Иногда в состав экзогенных процессов не относят склоновые процессы, обусловленные гравитацией, падение метеоритов, радиационное выветривание и т. д. В таком случае их называют космогенными процессами |