Геология. геология (копия). Ы геологии
 Скачать 74.72 Kb.
|
|
16.Выве́тривание — совокупность процессов физического и химического разрушения горных пород и слагающих их минералов на месте их залегания под воздействием колебаний температуры, циклов замерзания и химического воздействия воды, атмосферных газов и организмов[1]. Выветривание происходит за счёт совокупного воздействия на верхнюю оболочку литосферы агентов (факторов) выветривания из гидросферы, атмосферы и биосферы. В результате образуются кора выветривания и продукты выветривания. Выветривание может проникать на глубину до 500 метров[2]. Типы выветривания Различают несколько типов выветривания, которые могут преобладать в разной степени: физическое, или механическое (трение, лёд, вода и ветер); химическое; биологическое (органическое); радиационное (ионизирующее). Физическое, или механическое «Гора смерти» около парка «Корниш» в Серово в Санкт-Петербурге «Арка» в штате Юта (США), пример механического выветривания Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Причиной механического выветривания также является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создаёт благоприятные условия для химического выветривания. В результате катаклизмов с поверхности могут осыпаться породы, образуя плутонические породы. Всё давление на них оказывают боковые породы, из-за чего плутонические породы начинают расширяться, что ведёт к рассыпанию верхнего слоя пород. Химическое Скалы у Колыванского озера, Алтайский край Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественное изменение их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород — гидролиз — приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решётки на ионы водорода диссоциированных молекул воды: KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH Образующееся основание (KOH) создаёт в растворе щелочную среду, при которой происходит дальнейшее разрушение кристаллической решётки ортоклаза. При наличии углекислого газа KOH переходит в форму карбоната: 2KOH+CO2=K2CO3+H2O Взаимодействие воды с минералами горных пород приводит также и к гидратации — присоединению частиц воды к частицам минералов. Например: 2Fe2O3+3H2O=2Fe2O3·3H2O В зоне химического выветривания также широко распространена реакция окисления, которой подвергаются многие минералы, содержащие способные к окислению металлы. Ярким примером окислительных реакций при химическом выветривании является взаимодействие молекулярного кислорода с сульфидами в водной среде. Так, при окислении пирита наряду с сульфатами и гидратами окислов железа образуется серная кислота, участвующая в создании новых минералов. 2FeS2+7O2+H2O=2FeSO4+H2SO4; 12FeSO4+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3; 2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3·3H2O+6H2SO4 Биогенное Биогенное выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения, лишайники). В процессе своей жизнедеятельности они воздействуют на горные породы механически (разрушение и дробление горных пород растущими корнями растений, при ходьбе, рытьё нор животными). Особенно большая роль в биогенном выветривании принадлежит микроорганизмам. Радиационное Радиационным выветриванием называется разрушение пород под действием радиационного, или солнечного, излучения. Радиационное выветривание оказывает влияние на процессы химического, биологического и физического выветривания. Характерным примером породы, подверженной радиационному выветриванию, может служить реголит на Луне. 17.Геологическая работа ветра состоит из процессов дефляции (выдувание и развевание), корразии (обтачивание горных пород и их обломков при помощи переносимого ветром песка), переноса и аккумуляции (отложение). Эоловые отложения появляются в основном вследствие ветрового захвата и переноса древних накоплений (речных, морских, озёрных и др.) или, при частичном включении элементов механического разрушения других пород. 18.Под влиянием солнечного тепла в природе осуществляется непрерывный круговорот воды. С поверхности суши и водных бассейнов постоянно происходит испарение, и пары воды поступают в нижние слои атмосферы, образуя там облака. Конденсация паров в атмосфере приводит к образованию осадков, которые в виде дождя или снега выпадают на поверхность Земли. Часть текущих вод суши по долинам рек и оврагов возвращается в моря и океаны. Этот процесс повторяется непрерывно. Атмосферные воды, проникающие в трещины и поры горных пород, образуют там подземные воды. Однако со временем часть подземных вод выходит на поверхность, питает ручьи и реки, и таким образом, тоже участвует в круговороте воды. Итак, атмосферные воды частично расходуются на сток, частично на испарение и частично на питание подземных вод. Соотношение между этими частями колеблется в широких пределах и зависит от количества выпадающих в один приём осадков, от рельефа земной поверхности, от водопроницаемости пород, от температуры и ряда других причин. Текучие воды на своём пути к морю проделывают огромную работу: разрушают сушу, изменяя её рельеф, перемещают и отлагают рыхлые продукты разрушения. Разрушительная деятельность проточной воды обусловлена перемещением её от более высоких мест в более низкие. Чем больше разница в высотных отметках между начальным и конечным пунктами движения воды, тем больше скорость, следовательно, и разрушающая сила воды. Движущиеся массы воды захватывают продукты разрушения и уносят с собой. Размер обломков, подхваченных водой, зависит от скорости потока. Разрушительная сила текучих вод, содержащих обломки пород, во много раз возрастает. Если мелкие обломки находятся в текучей воде во взвешенном состоянии, то крупные перекатываются водой по дну водотока, шлифуя и стачивая ложе, а также друг друга. Значительная часть минерального вещества переносится в воде в растворённом виде. Разрушение горных пород текучими (проточными) водами называется эрозией. Под водной эрозией понимают не только разрушение горных пород силой потока, но также шлифование и царапание дна русла обломками, переносимыми водой, и химическое растворение горных пород водой. 19.Геологическая деятельность рек складывается из эрозии плотных горных пород и рыхлых наносов, по которым протекает река, переноса продуктов эрозии и их осаждения. Эрозионная работа рек.Различают эрозию донную, или глубинную, направленную на врезание потока в породы, слагающие дно русла, и боковую, ведущую к подмыванию и разрушению берегов и в целом к расширению долины. АЛЛЮ́ВИЙ, аллювиальные отложения (от лат. alluvies – нанос, намыв), отложения водных потоков (постоянных и временных), слагающие русла, поймы и террасы речных долин. Генетич. тип четвертичных отложений. 20.Геологическая деятельность озер состоит из абразии берегов и дна (лимноабразии), разноса и перераспределения материала внутри озера и накопления осадков на дне и склонах озерных котловин. Озёрно-ледниковые отложения (лимно-гляциальные отложения) — это осадки приледниковых озёр различного генезиса, сформированные в процессе осаждения тонкообломочного материала, выносимого потоками талых ледниковых вод в перигляциальной зоне. 21.Главный результат геологической работы болот – накопление торфа. Помимо торфа, нередко образуются и другие осадки, в том числе минеральные. Торф – органогенная горная порода от желто-коричневого до черного цвета, состоящая из растительных остатков, разлагавшихся в условиях высокой влажности и дефицита воздуха. Болотные отложения — континентальные осадки, накапливающиеся на дне болот. Как правило, имеют химическое и органическое происхождение. Среди них — известь, мергель, железные руды, торф. В отложениях древних болот торф замещается бурым и каменным углём. 22.Морские отложения — осадочные образования на дне современных и древних геологических морей и океанов. Их доля в общей массе статисферы (осадочной оболочки) Земли составляет 75-90 %. В геологии моря называются морскими грунтами В составе морских отложений присутствуют: обломочные частицы породы, вынесенные реками; осадки, выделенные из морской воды организмами (биогенные вещества): микроскопические известковые или кремнистые раковины зоопланктона, моллюсков, скелетные части прочих морских обитателей; органические растительные осадки и продукты разложения мягких тканей животных; химические вещества, осаждённые из морской воды в виде кристаллов и коллоидных сгустков, наряду с сорбированными ими элементами; следы метеоритной пыли, вулканический пепел и т.д. Исходя из состава отложений их подразделяют на глинистые илы, известково-глинистые илы, кремнисто-глинистые илы, вулканические илы.[1] Составом морских отложений управляют три основных фактора. Первый фактор — удалённость от основных массивов суши, которая влияет на количество вынесенной в море материковой породы. Второй фактор — глубина воды, что сказывается на сохранности кремнистых и известковых биогенных частиц, поскольку они оседают на дно. Заключительный фактор — в плодородии моря, что сказывается на объёме биогенных частиц, произведенных в поверхностных водах 23.Литогенез (рус. литогенез, англ. lithogenesis, нем. Lithogenesis f, Lithogenese f) - совокупность природных процессов образования и дальнейших изменений осадочных горных пород. Главные факторы литогенеза - тектонические движения и климат. Понятие о литогенезе впервые было введено в 1893-94 немецким учёным Й. Вальтером, который выделил в процессе образования осадочных пород 5 основных фаз: выветривание, денудацию (включая перенос исходного материала осадков), отложение, диагенез и метаморфизм Метагенез — преобразование осадочных горных пород при погружении в литосферу под действием высоких температуры и давления в присутствии минерализованных растворов. Одна из стадий литогенеза. Наступает после катагенеза и предшествует метаморфизму. 24.Осадочная дифференциация — сортировка и избирательный переход в твердую фазу растворенных и газообразных веществ в процессе переноса и осаждения осадочного материала под влиянием механических, химических, биологических и физико-химических процессов. Образовавшиеся в результате осадочные горные породы в большинстве своем отличаются от магматических и метаморфических пород более простым химическим составом, высокой концентрацией отдельных компонентов или более высокой степенью однородности частиц по размеру. Механическая дифференциация Механическая дифференциация происходит в процессе транспортировки и осаждения обломков минералов, горных пород, скелетных остатков организмов и отмерших остатков растений в зависимости от их размера, формы и плотности. Химическая дифференциация Химическая дифференциация — совокупность геохимических процессов, происходящих в гидросфере, приводящих к избирательному переходу растворенных веществ в твердую фазу в зависимости от изменения температуры, давления и др. 25. Классификация по способу образования исходного материала и способу его осаждения 1. Обломочные (терригенные) породы образуются в результате физического разрушения, состоят из обломков, перемещенных под действием силы тяжести, водой, льдом, ветром, иногда животными. В большинстве своем под обломочными породами понимаются терригенные породы (гравелиты, песчаники, алевролиты и др.), обломки в которых представлены разными минералами и породами, а цементирующее обломки вещество (цемент) имеет различный состав: глинистый, железистый, карбонатный и другой. К обломочными могут быть также отнесены другие осадочные породы, если они в результате разных причин были разбиты на обломки, а затем обломки были сцементированы тем же (реже, отличающимся по составу) материалом, что и сами обломки (например, обломочные известняки, в которых обломки имеют карбонатный состав, а цемент имеет карбонатный или глинисто-карбонатный состав). 2. Вулканогенно-обломочные породы образуются в результате выброса в воздух и осаждения пирокластического материала. 3. Химические (хемогенные) породы образуются из растворенных в воде химических веществ вследствие протекания различных химических реакций (в коре выветривания – в результате гидролиза, гидратации, окисления и др.), в бассейнах седиментации (осаждение из коллоидов и истинных растворов), в диагенезе (на начальном этапе – окислительные, на среднем и позднем - восстановительные процессы). Органические (органогенные) породы образуются за счет скопления цельных и разрушенных органических остатков растительного (листья, стебли, водоросли и т.д.) и животного (раковины, скелетные остатки) происхождения и продуктов жизнедеятельности живых организмов (пеллеты и др.). К органическим породам относятся многие известняки, некоторые кремнистые породы, торф, бурый и каменный уголь, горючие сланцы, нефть. Многие породы не укладываются в столь жесткие классификационные рамки и могут иметь смешанное происхождение: хемобиогенное (хемогенно-органогенное), биохимическое (биохемогенное, органогенно-хемогенное). Согласно общепринятому правилу, на первое место ставится понятие, вклад которого меньше, на второе - определяющее понятие. 26.Обломочные горные породы (также кластические горные породы, кластолиты) — осадочные породы экзогенного происхождения, которые в основном содержат обломки других горных пород или минералов. Обломочные породы разнообразны по происхождению и способам отложения. Обломочные породы разнообразны по происхождению и способам отложения. Обломки образуются как результат процессов выветривания, вулканизма, тектонической и техногенной активности. Сортировка и скругление обломков связаны с их переносом под воздействием потоков воды, ветра и движения льда. В обломочных породах встречаются обломки магматических, метаморфических, осадочных и техногенных пород, а также обломки из многих минералов, в том числе кварца, полевого шпата, слюды, амфибол, пироксенов, изредка глауконита. В породах встречаются также и органические остатки — раковины, фрагменты скелетов и стволов деревьев. Осколки в обломочных породах могут быть скреплены заполнителем-«цементом» («цементированные» породы), если цемента нет, то породы называются несцементированными («рыхлыми»). По составу цементы бывают кремнёвыми (например, опал, халцедон, кварц), оксидно-железистыми (лимонит, гётит), карбонатными (кальцит, доломит), глинистыми, битуминозными. Поскольку обломки имеют более древнее происхождение по сравнению с самими породами, их материал подсказывает источники сноса, а гранулометрические параметры помогают определить режим осадкообразования. 27.Глинистые породы - это пелитовые породы, которые на 50% и более сложены глинистыми минералами. Эти породы получили широкое распространение и составляют более 50% всех осадочных пород стратисферы. К ним относятся различные глины, аргиллиты, глинистые сланцы. 28. Химические и биохимические ОГП. Это породы, образовавшиеся в результате выпадения вещества из водных растворов и накопления остатков растительных и животных организмов. По минеральному составу выделяют группы карбонатных, кремнистых, сульфатно-галоидных и углисто-битуминозных пород. 29.Характерный признак осадочных горных пород - их слоистость.Данные породы сложены, в основном, из почти параллельных слоев (пластов), отличающихся друг от друга составом, структурой, твердостью и окраской. Поверхность, ограничивающая пласт снизу, называется подошвой,а сверху - кровлей. Пласты осадочных пород могут залегать не только горизонтально, но и в виде складок(рис. 5.1), образовавшихся в ходе колебательных, тектонических и горообразовательных процессов. Изгиб пласта, направленный выпуклостью вверх, называется антиклиналью,а выпуклостью вниз - синклиналью.Соседние антиклиналь и синклиналь в совокупности образуют полную складку. В России почти 90 % найденных нефти и газа находятся в антиклиналях, за рубежом - около 70 %. Размеры антиклиналей составляют в среднем: длина 5...10 км, ширина 2...3 км, высота 50...70 м. Однако известны и гигантские антиклинали. Так, самое крупное в мире нефтяное месторождение Гавар (Саудовская Аравия) имеет размеры в плане 225x25 км и высоту 370 м, а газовое месторождение Уренгой (Россия): 120x30 км при высоте 200м. По проницаемостигорные породы делятся на проницаемые (коллекторы) и непроницаемые (покрышки). Коллекторы- это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а также пропускать их через себя при наличии перепада давления. Встречаются следующие типы коллекторов: 1) поровые,состоящие из зернистых материалов (пески, песчаники и др.), пустотами в которых являются межзерновые поры; 2) кавернозные,пустоты в которых образованы полостями-кавернами различного происхождения (например, образованными в результате растворения солей проникающими в породу поверхносты-ми водами); 3) трещиноватые,образованные из непроницаемых опор, но вмещающие в себя жидкости или газ за счет многочисленных микро-и макротрещин (трещиноватые известняки и др.); |