реферат. Реферат Породы регионального метаморфизма классификация и виды пород
 Скачать 33.96 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Пермский государственный национальный исследовательский университет» Реферат « Породы регионального метаморфизма: классификация и виды пород» Выполнил студент 4 курса Черепанов Евгений Денисович Специальность « Преподаватель 2021 ВведениеНаша планета Земля когда-то была раскалённым шаром, который отдавал свое тепло в межпланетное пространство и постепенно охлаждался. В состав Земли входили различные химические элементы, и при ее охлаждении более тяжелые из них опустились вниз. Более легкие элементы всплыли на поверхность, они в первую очередь подверглись охлаждению, быстрее затвердели. В результате этого процесса образовались три основные оболочки Земли: застывшая оболочка из гранитов и базальтов; рудная оболочка из легких металлов и, наконец, ядро Земли, образованное тяжелыми металлами. Метаморфические горные породы являются самыми распространенными на нашей планете, ископаемые, связанные этими породами чрезвычайно важны в повседневной жизнедеятельности человека, строительстве и производстве. Исходя из актуальности темы, мной было рассмотрено определение «метаморфизма», его типы свойства, причины возникновения и его стадии. Оглавление Введение 2 1.1.Метаморфизм и его свойства 3 1.2.Типы метаморфизма 5 1.3.Стадийность, зоны и фации метаморфизма 6 1.4.Породы регионального метаморфизма 8 Заключение 13 Библиографический список 14 Метаморфизм и его свойстваПод 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. Типы метаморфизмаПо 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. Широко развиты мигматиты в пределах древних щитов - Балтийского, Украинского, Алданского. Стадийность, зоны и фации метаморфизмаСтепень 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 протекания 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, пироксен - роговообманковая фация, гранулитовая фация, глаукофановая фация и эклогитовая фация Таким образом, каждая зона метаморфизма характеризуется наличием определенных минеральных ассоциаций. Породы регионального метаморфизмаПороды регионального метаморфизма представляют самую распространенную группу метаморфических пород. В зависимости от особенностей исходных осадочных или магматических пород при региональном метаморфизме возникают определенные виды метаморфических пород, которые по мере нарастания интенсивности метаморфизма претерпевают закономерные изменения состава и строения. При этом формируются характерные ряды пород, представляющие собой последовательные этапы преобразования исходной породы. Ниже приводится описание наиболее распространенных пород регионального метаморфизма от менее метаморфизованных к более метаморфизованным. Особенно отчетливо метаморфические изменения по мере нарастания интенсивности метаморфизма выражены при преобразовании глинистых пород. Глинистые сланцы - представляют начальную стадию метаморфизма глинистых пород. Это обычно серые, зеленовато-серые до черного цвета породы, плотные, мелкозернистые, тонкосланцеватые. Они легко раскалываются на тонкие пластинки с гладкой матовой поверхностью. Глинистые сланцы частично состоят из глинистых минералов, частично из новообразованных мельчайших зерен кварца, серицита (тонкочешуйчатого мусковита), хлорита и др. Часто присутствует углистое вещество, что придает им черный цвет и тогда они называются аспидными сланцами. Структура микрокристаллическая, текстура тонкосланцеватая. Филлиты (греч." филлитес " - листоватый) - образуются при дальнейшем метаморфизме глинистых сланцев. В отличие от последних филлиты более плотные, мелкозернистые породы, не содержат глинистых минералов и обладают хорошо выраженной сланцеватостью (листоватостью), что и определяет их название. Характерным признаком является шелковистый блеск на плоскостях сланцеватости, что связано с наличием макроскопически различимых листочков слюд. Главными минералами, слагающими филлиты, являются серицит, хлорит и кварц. Их окраска очень разнообразна и связана обычно с цветом господствующего минерала (белая, серая, зеленоватая и др.), однако нередко бывает унаследованной (черные филлиты с углистым веществом) или обусловленной примесями. Структура микрокристаллическая, текстура тонкосланцеватая Разновидности филлитов и глинистых сланцев, хорошо раскалывающиеся на тонкие и ровные плитки, называются кровельными сланцами. Они плотны, вязки и водонепроницаемы. Кристаллические сланцы - образуются при дальнейшем метаморфизме филлитов и отличаются от последних лучшей степенью раскристаллизации. Это отчетливо зернистые, сланцеватые породы, с сильным шелковистым блеском и наличием хорошо различимых чешуек минералов. Некоторые минералы в них линейно ориентированы. Кристаллические сланцы состоят в основном из зерен кварца и слюд (биотита и мусковита); иногда присутствуют также гранаты и графит, образующийся из углистого вещества и другие минералы. Цвет пород различный и обусловлен окраской основных и сопутствующих минералов. Наиболее распространенными представителями кристаллических сланцев являются слюдяные сланцы, состоящие почти целиком из слюды и кварца. По преобладающей слюде различают мусковитовые, биотитовые и двуслюдяные сланцы - при одновременном присутствии биотита и мусковита. Структура полнокристаллическая, текстура сланцеватая, нередко плойчатая. Гнейсы - наиболее глубоко метаморфизованные глинистые породы. Они отличаются большей крупнозернистостью, меньшим содержанием слюд и состоят в основном из кварца и полевых шпатов с участием темноцветных минералов (амфиболов и пироксенов). Из-за меньшего содержания пластинчатых минералов гнейсы обладают более грубой сланцеватостью и труднее раскалываются на пластинки. Для гнейсов типична гнейсовая - полосчатая текстура, обусловленная чередованием полос светлых и темноцветных минералов. В этом их главное отличие от гранитов, к которым они близки по минеральному составу. Между гнейсами и гранитами существуют взаимные переходы. Промежуточные породы, в которых в той или иной степени выражена полосчатая текстура, называются гранито - гнейсами. Существенно иные изменения происходят при метаморфизме песчаников и известняков. Метаморфизм этих пород - относительно простых по минеральному и химическому составу заключается в изменении их строения, а минеральный состав сохраняется почти без изменений. Кварциты - образуются при метаморфизме кварцевых песков и песчаников, а также кремнистых (трепелы, опоки) и других богатых кремнеземом пород. Кварциты представляют собой зернистые породы, состоящие почти полностью из зерен кварца. Это очень крепкие породы с раковистым изломом, отдельные зерна в которых часто неразличимы. Цвет различный, но преимущественно серый. Структура полнокристаллическая, обычно мелкозернистая. Текстура массивная, иногда слабо выраженная сланцеватая. Мраморы - зернистые метаморфические породы, образующиеся при перекристаллизации известняков. Практически целиком состоят из кальцита, обладают полнокристаллической структурой с различными размерами зерен и обычно массивной текстурой. Чистые разности мраморов отличаются белым цветом. Примеси вызывают различную окраску - серую, голубую, розовую и др. Мраморы, содержащие небольшое количество цветных минералов (гранаты, пироксены и др.) называются кальцифиром. Мраморы и кальцифир бурно реагируют с соляной кислотой. Последовательные преобразования по мере нарастания интенсивности метаморфизма прослеживаются и по изменению магматических пород. В результате метаморфизма кислых интрузивных и эффузивных пород образуются слюдяные сланцы, которые затем переходят в гнейсы. Для средних и основных пород этот ряд представлен хлоритовыми сланцами, которые при дальнейшем метаморфизме переходят в амфиболиты. Ультраосновные породы преобразуются в тальковые сланцы, а затем в серпентиниты (змеевики). Метаморфические изменения ультраосновных пород отчетливо выражены и при постепенном снижении интенсивности метаморфизма. Такой метаморфизм в отличие от рассмотренного выше прогрессивного называется регрессивным метаморфизмом. При регрессивном метаморфизме ультраосновных пород они последовательно преобразуются в амфиболиты, тальковые сланцы и, наконец, в серпентиниты. Хлоритовые сланцы - представляют собой сланцеватые или чешуйчатые породы, состоящие в основном из хлорита. В небольшом количестве в них присутствуют кварц, актинолит, тальк, эпидот, слюды и другие минералы. Цвет их зеленый - от светло-зеленого до темно-зеленого. Обладают незначительной твердостью, жирные на ощупь. Структура полнокристаллическая, текстура сланцеватая, чешуйчато-сланцеватая. Амфиболиты - плотные породы, состоящие в основном из роговой обманки и полевого шпата (плагиоклаза). В них также могут присутствовать кварц, эпидот, гранаты, хлорит и другие минералы. Цвет амфиболитов от серого до черного, но всегда с зеленоватым оттенком. Структура полнокристаллическая, а текстура разнообразная и определяется соотношением слагающих породу минералов: массивная, сланцеватая, гнейсовая (полосчатая), пятнистая и др. Тальковые сланцы - тонкосланцеватые или чешуйчатые породы, состоящие в основном из мелких гибких листочков талька. Цвет их белый, серый, зеленоватый. Блеск шелковистый или перламутровый на плоскостях сланцеватости. Тальковые сланцы мягкие, жирные на ощупь. Почти чистые тальковые сланцы называются тальковым камнем. Структура полнокристаллическая, текстура сланцеватая, чешуйчатая. Серпентиниты (змеевики) - плотные оливково-зеленые, темно-зеленые до черного цвета породы, часто неравномерно окрашенные (пятнистые), с малой твердостью и блестящими поверхностями скола. Состоят из серпентина (змеевика), часто присутствуют хлорит, тальк и асбест. Структура скрытокристаллическая, текстура массивная, иногда пятнистая. При максимальном проявлении метаморфизма многие из перечисленных выше и другие первично-осадочные и магматические породы переходят в гранулиты и эклогиты - породы высшей степени метаморфизма. ЗаключениеВ любой части коры земного шара на определенной глубине под толщей неметаморфизованных отложений можно встретить метаморфические породы. Для объяснения их происхождения была разработана теория регионального метаморфизма, под которой понимается метаморфизм на обширных площадях и определенных глубинах, связанный с общими физико-химическими условиями, господствующими на этих глубинах. Основоположники теории регионального метаморфизма объясняли наличие таких условий исключительно большими глубинами. Исходя из среднего геотермического градиента (1° при углублении на 33 м) на глубине 33 км температура должна быть равна 1000°, что вполне достаточно для глубокого метаморфизма. С другой стороны, такие глубины характеризуются весьма большим давлением, которое повышается (прогрессивно) на каждые 100 м на 2,7 кг/см². Таким образом, региональный метаморфизм возникает не вследствие каких-то спорадически действующих причин, а в связи с явлениями, типичными для глубоких частей земного шара. Вещество горной породы, попадая в иные условия, выходит из устойчивого равновесия и начинает приспосабливаться к новым условиям - происходит процесс перекристаллизации. Библиографический списокhttps://helpiks.org/3-90956.html https://studbooks.net/ https://www.bestreferat.ru/referat-90811.html https://mydocx.ru/9-64184.html https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=720114 https://ru.essays.club/Естественные-науки/Геология/Метаморфизм-145408.html https://cyberleninka.ru/search?q=общност%20строения%20краевых%20прогибов&page=1 |