Реферат по геологии. реферат геология. Метаморфизм, метаморфические породы
 Скачать 82.57 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан НАО «Атырауский университет нефти и газа имени Сафи Утебаева»  НЕФТЕГАЗОВЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Реферат на тему: «Метаморфизм, метаморфические породы». по дисциплине: «Общая и нефтяная геология». Выполнила: студентка гр.НГД РН 20- р/о, Койшибаева.А.А. Проверила: проф Нурсултанова.С.Н Атырау, 2022г. СодержаниеВведение. 3 1.Понятие о метаморфизме. Факторы метаморфизма. 4 2.Типы метаморфизма. 6 3.Стадийность, зоны и фации метаморфизма. 8 4.Метаморфические горные породы. 10 Заключение. 11 Список использованной литературы. 12 Введение.Под метаморфизмом понимают 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. Главными причинами, или факторами метаморфизма горных пород, являются температура, давление и химически активные вещества - растворы и летучие соединения. По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды, или типы метаморфизма. Основными типами метаморфизма являются региональный, контактовый и динамометаморфизм. 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. 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. 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. 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. 1.Понятие о метаморфизме. Факторы метаморфизма.Под метаморфизмом понимают 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. Главными причинами, или факторами метаморфизма горных пород, являются температура, давление и химически активные вещества – растворы и летучие соединения. 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. 2.Типы метаморфизма.По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды, или типы метаморфизма. Основными типами метаморфизма являются региональный, контактовый и динамометаморфизм. 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. 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. 3.Стадийность, зоны и фации метаморфизма.Степень изменения пород при региональном метаморфизме находится в прямой зависимости от степени изменения термодинамических условий среды, ряд ученых в качестве главного критерия изменения условий рассматривают глубину протекния процесса, поскольку именно ею, в основном, определяется давление и температура. При региональном метаморфизме различают три стадии изменения горных пород. Первая стадия – стадия низкой степени метаморфизма или эпиметаморфизм. Ей соответствуют слабые изменения пород, которые проходят при температуре около 500° С и давлении менее 500 МПа (5000 атм.). При этом механические процессы преобладают над химическими и в породах сохраняются водные минералы. На этой стадии глины преобразуются в глиняные сланцы, песчаники – в кварциты, известняки – в мраморы. Ей соответствует самая верхняя зона метаморфических изменений – эпизона. Вторая стадия – стадия средней степени метаморфизма или мезометаморфизм. Ей соответствуют температура от 500 до 1000° С и давление от 500 до 1000 МПа (от 5000 до 10000 атм.). На этой стадии происходит потеря водными минералами химически связанной воды. В результате глинистые и кварцевые породы преобразуются в слюдяные сланцы и гнейсы, кислые породы – в гнейсы, основные – в амфиболиты (роговообманковые сланцы). Этой стадии соответствует зона, расположенная ниже эпизоны, которая называется мезозона. Третья стадия – высокой степени метаморфизма или катаметаморфизм. Преобразования на этой стадии происходят при температуре более 1000° С и давлении более 1000 МПа (10000 атм.). Гидростатическое давление преобладает над боковым, а химическое воздействие на горные породы – над химическим. В результате породы приобретают гнейсовую и массивную текстуру: слюдяной сланец преобразуется в гнейс, среднезернистый мрамор – в крупнозернистый, слюдистый кварцит – в кварцитовидный гнейс. Эти породы образуют глубинную зону, располагающуюся ниже мезозоны – катазону. В настоящее время, говоря о зонах метаморфизма, имеют в виду всю совокупность физико – химических условий, создающихся на той или иной глубине. В соответствии с этим большинство исследователей для характеристики процессов метаморфизма и классификации метаморфических пород пользуются понятием о метаморфических фациях. Под метаморфической фацией понимается группа пород разного состава, образовавшихся в сходных термодинамических условиях. В качестве показателей этих условий используют так называемые индекс – минералы, устойчивые в строго определенных условиях температуры и давления. По наличию минералов – индексов выделены фации: повышение температуры => фация зеленых сланцев эпидот – амфиболитовая фация амфиболитовая фация пироксен – роговообманковая фация гранулитовая фация глаукофановая фация эклогитовая фация Таким образом, каждая зона метаморфизма характеризуется наличием определенных минеральных ассоциаций. 4.Метаморфические горные породы.Метаморфические горные породы формируются из уже готовых горных пород:осадочных, магматогенных и метаморфогенных. Они являются продуктом сложного естественного процесса, происходящего в недрах планеты и названного метаморфизмом. К этой группе относятся мраморы, кварциты, сланцы и др. В результате образуются следующие основные виды текстур: -Сланцевая – одна из самых распространенных текстур в метаморфических породах. Она характерна для чешуйчатых, листоватых и пластинчатых минералов. -Полосчатая – для минерала характерно чередование полос, различных по своему составу. -Пятнистая – в породе имеются различные по цвету и составу пятна. -Плойчатая – под воздействием очень высокого давления происходит сбор сжимание породы в мелкие сладки. -Катакластическая – для минералов с такой текстурой характерны сильные деформации, раздробленность, зернистость. Классифицируют метаморфические породы, прежде всего, по происхождению: При контактово-термальном метаморфизме известняки и доломиты превращаются в мраморы, пески, песчаники – в кварциты; Контактово-метасоматический метаморфизм ведет к образованию скарнов; При автометаморфизме образуются серпентиниты, хлоритовые сланцы, грейзены; Динамометаморфизм ведет к образованию катаклазитов и меланитов; При контактово-термальном метаморфизме известняки и доломиты превращаются в мраморы, пески, песчаники – в кварциты; Контактово-метасоматический метаморфизм ведет к образованию скарнов; При автометаморфизме образуются серпентиниты, хлоритовые сланцы, грейзены; Динамометаморфизм ведет к образованию катаклазитов и меланитов; При региональном метаморфизме формируются гнейсы и кристаллические сланцы. Гнейсы, образовавшиеся из магматических пород (гранитов), называют ортогнейсами, из осадочных пород (глинистых) – парагнейсами. По минералогическому составу сланцы и гнейсы делятся на мусковитовые, биотитовые, пироксеновые, амфиболовые, гранатовые, графитовые. Заключение.Слово «метаморфизм» в переводе с греческого языка означает изменение, превращение. Понятие «метаморфическая порода» было впервые введено Ч. Лейеллем. Метаморфизм - это процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов при сохранении твердого состояния.Процессу метаморфизма подвергаются все группы пород - магматические, осадочные и метаморфические, если они попадают в новые условия.Главными факторами метаморфизма являются: температура, давление и химически активные вещества - растворы и газы. Температура - влияет на: процессы минералообразования, скорость химических реакций, степень перекристаллизации пород. Увеличение давления способствует: образованию минералов с более плотной структурой и тем самым к уменьшению общего молекулярного объема и увеличению плотности, повышению температуры плавления минералов. Кроме того, при перемещении блоков пород происходит их локальное дробление и перетирание до глинистого состояния в пределах плоскости их перемещения. По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды, или типы метаморфизма. Основными типами метаморфизма являются региональный, контактовый и динамометаморфизм. Метаморфические породы возникают в результате глубокого преобразования осадочных, магматических или ранее существовавших метаморфических прод, которые называются исходными или первичными. Процессы метаморфизма происходят на глубинах, расположенных ниже зоны формирования осадочных пород. Список использованной литературы.Миловский А. В. Минералогия и петрография. — М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 274—284 Елисеев Н. А. Метаморфизм. — М.: «Недра», 1963. Лучицкий В. И. Петрография. Т. 2. Горные породы. — Л.: «Госгеолиздат», 1949. — С. 366 Макаров В. П. О механизме выделения минералов. / Материалы XVI научного семинара «Систама планета Земля». — М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2008. — С. 265—300. ISBN 978-5-397-00196-0 Макаров В. П. Изотопные геотермометры. / Материалы XIII научного семинара «Система планета Земля». — М.: РОО «Гармония строения земли и планет», 2005. С. 93—115. |