экзамен по геологии шпоргалка. Специфические геологические процессы в криолитозоне Осадконакопление в лагунах
 Скачать 1.18 Mb.
|
Билет 1. Вопрос 1: Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит от условий залегания и режима подземных вод, а также от характера подземных льдов. Морозное выветривание является главнейшим самостоятельным процессом криолитозоны. Кроме того, оно сопровождает практически все остальные происходящие здесь экзогенные явления. Именно благодаря морозному выветриванию, в составе поверхностных пород зоны многолетней мерзлоты широко распространены алевриты. Морозное трещинообразование заключается в раздавливании рыхлых пород деятельного слоя замерзающей водой. Этот процесс, повторяясь из года в год в одном и том же месте (трещине), ведет к образованию тундровых полигонов. Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности. Он происходит тогда, когда глубина сезонного оттаивания грунтов превышает глубину залегания подземных льдов. В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы. В разрезе склонов аласов отчетливо видны вызванные просадкой деформации слоев горных пород (изменения угла падения слоев, сбросы и др.). Процессы морозного вспучивания слоев горных пород происходят в результате замерзания залегающих на небольшой глубине подземных вод. Установлено, что давление, развивающееся при морозном вспучивании, достигает 140 т/кв. м. Примером бугров пучения являются гидролакколиты – куполовидные холмы с ледяным ядром. Склоновые процессы криолитозоны включают крип, солифлюкцию, курумообразование и др. Крип – это медленное сползание по склону горных пород под действием силы тяжести. В условиях мерзлоты процессы пучения поднимают поверхностные породы в направлении, перпендикулярном склону холма. Во время таяния крупные обломки оседают вниз, с каждым циклом таяния оказываясь все ниже по склону. Солифлюкция – медленное течение пород. С приходом теплого сезона оттаивает поверхность склона. Лежащие глубже породы скованы льдом и играют роль водоупора. Поверхностные породы насыщаются талой водой и приходят в движение, оплывая вниз по склону со скоростью до нескольких сантиметров в год. Накапливающиеся таким путем у подножия слои называются солифлюксием. Курумообразование – это процесс выдавливания на поверхность крупных обломков. В холодный сезон крупные валуны промерзают быстрее, чем окружающие песчаные или глинистые породы. Возникающие под валунами линзы льда приподнимают их. В теплое время валун быстрее прогревается, лед под ним тает. Талая подземная вода захватывает мелкие частицы и отлагает их под валуном, не позволяя тому опуститься на первоначальную глубину. В результате многократного повторения процесса, крупные обломки, выдавленные на поверхность, формируют каменные поля и каменные реки, или курумы. Находящиеся на склоне курумы могут двигаться вниз под действием солифлюкции. Вопрос 2: Лагуной называют часть моря, отделенную косой, пересыпью или баром. От заливов лагуны отличаются большей изолированностью от моря. Лагуны обычно соединяются с морем узкими и мелководными проливами, а иногда и совсем отчленяются береговыми валами, косами и другими аккумулятивными формами, вследствие чего соленость воды в них, органический мир и характер осадков становятся более автономными. Существуют все переходы между заливами, лагунами и континентальными приморскими озерами. Следовательно, существуют и все переходные типы отложений. Лагуны и по форме и по характеру осадков часто очень близки к лиманам. Но происхождение их разное. Лагуны развиваются обычно из морских заливов, лиманы— затопленные морем устьевые части речных долин. Генетически лиманы близки эстуариям, но в отличие от последних отделены от моря пересыпью или косой. Если речные протоки, в устье которых возникли лиманы, меняют свое положение, отличить лиманы от лагун становится трудно. Мало различаются они и осадками. Некоторым указанием на то, какой перед нами комплекс — лагунный или лиманный, может служить характер подстилающих пород: лагунный комплекс чаще подстилается морскими слоями (отложения залива), а лиманные осадки — аллювиальными отложениями. Осадкообразование в лагунах особенно зависит от климата. Во влажном климате лагуны обычно опресняются, соответственно меняется фауна и флора и часто они превращаются в болота, становятся ареной торфонакопления. Из торфа, отложившегося в таких лагунах, образовались угольные пласты некоторых пара- лических угленосных толщ. Отличить их от образовавшихся в дельтовых условиях не всегда легко, но иногда палеогеографические исследования позволяют решить вопрос. Ниже приводятся соответствующие примеры. При совпадении ряда благоприятных условий в лагунах влажного и теплого климата может иметь место рудообразова- ние (бокситы и железные руды). В сухом климате, особенно в сухом и жарком, лагуны становятся солеными и в «их происходит садка различных солей. Органический мир в таких условиях подавлен и не оказывает существенного влияния на осадкообразование. Встречаются побережья, где одновременно существуют опресненные лагуны, в которых идет накопление органического вещества, и соленые, в которых органический мир угнетен, а иногда идет и отложение солей. Такие соотношения существовали и в геологическом прошлом. В условиях любого климата в лагунах, кроме осадков, специфических для данного климата, идет осаждение разнообразного обломочного и глинистого материала. Терригенные накопления часто составляют главную часть лагунных осадков. Так как лагуны представляют обычно мелководные бассейны, больших волн в них не бывает, течения в них не сильные и имеют местный характер. Поэтому осадки в лагунах часто тонкозернистые с тонкой горизонтальной слоистостью, нередко полого волнистой и линзо- видной. Вопрос 3: К.д.з.к.-медленные поднятия и опускания земной коры, происходящие повсеместно и непрерывно. Благодаря им земная кора никогда не остаётся в покое: она всегда разделена на участки, одни из которых поднимаются, другие прогибаются. Они определяют размещение и изменение очертаний суши и моря на поверхности Земли, лежат в основе образования и развития ее рельефа. Общие К. д. з. к. выражаются в одновременном поднятии или опускании обширных областей, охватывающих целый материк или значительную его часть. Благодаря общим колебательным движениям происходят трансгрессии и регрессии, меняются очертания суши и моря, изменяется состав морскихосадков по вертикали, образуется их слоистость, возникают морские и речные террасы и так далее. В развитии волновых К. д. з. к. наблюдаются различные режимы, из которых основные — геосинклинальный и платформенный. В геосинклиналях волновые К. д. з. к. очень контрастны и имеют большую амплитуду: узкие (в несколько десятков км) зоны поднятия и прогибания тесно примыкают друг к другу и часто разделены глубинными разломами. На платформах К. д. з. к. характеризуются малой амплитудой (до нескольких км) и крайне слабой контрастностью: широкие (сотни и тысячи км), в плане округлые области медленного поднятия и опускания коры плавно и постепенно переходят друг в друга. Поскольку в течение геологической истории материков в целом геосинклинальный режим постепенно уступал свое место платформенному, К. д. з. к. более поздних периодов суммарно менее интенсивны, чем те же движения в более ранние периоды. Изучение К. д. з. к. имеет большой практический интерес, поскольку оно помогает устанавливать закономерности распределения в земной коре таких формаций осадочных пород, с которыми связаны залежи полезных ископаемых (нефть, газ, уголь, осадочные руды Fe, Mn, фосфоритов, бокситов и др.).
Билет 2. Вопрос 1: Терраса - это площадка в строении речной долины открытая или погребенная и обязанная своим происхождением эрозионной или аккумулятивной деятельности водотока в предыдущий цикл развития. Каждое омоложение реки вызывает новый цикл эрозии — появление донной эрозии, углубление дна, спрямление русла. При таком углублении русла аллювиальные отложения, слагающие пойму реки, оказываются выше новых пойменных осадков при новом базисе эрозии. Неразмытые остатки древних пойм обычно образуют ступенчатые уступы, нависающие над новой поймой, и называются надпойменными террасами. Число террас соответствует количеству этапов омоложения (циклов эрозии), которые пережила река за время своего существования. Последовательность углубления русла при выработке нового профиля равновесия показана на рис. 19. Углубление реки при ее омоложении приводит к тому, что древние террасы располагаются выше молодых, подвергаются воздействиям выветривания и площадного смыва. Поэтому молодые террасы обычно лучше выделяются в рельефе. Надпойменные террасы нумеруются снизу вверх — от более молодых к древним: над уровнем поймы обычно выделяют первую, вторую, третью и т. д. В строении надпойменных террас выделяют ряд геоморфологических элементов — уступ, бровку, террасовидную площадку и тыловой шов (рис. 20, а). Террасы отличаются друг от друга, в частности, по соотношению аллювиальных и коренных отложений. Так, различают террасы следующих видов (рис. 20, б): аккумулятивные (террасы накопления), эрозионные (террасы размыва), цокольные (смешанные). К аккумулятивным террасам относят такие, у которых мощность аллювия больше относительной высоты их над уровнем реки; весь террасовидный уступ таких террас сложен аллювиальными накоплениями. Эрозионные террасы почти целиком сложены коренными породами; на террасовидной площадке таких террас аллювий отсутствует или располагается в виде очень тонкого покрова. Эти террасы образуются при резком преобладании процессов эрозии над процессами аккумуляции в истории развития реки. Цокольными террасами считаются такие, у которых мощность аллювия значительна, но не превышает их высоты; в уступах этих террас ниже толщи аллювия обнажаются коренные породы, слагающие основание (цоколь) террасы и вышележащую часть склона долины. Вопрос 2:
Карст развивается в карбонатных породах – известняках, доломитах, мергелях; сульфатолитах – гипсах, ангидритах; галолитах – каменной, калийной солях. Можно сказать, что карстообразование – это комплекс карстово-суффозионных процессов. Суффозия – разрушение горных пород потоками фильтрующейся воды. Механическая суффозия – это вынос мелких частиц фильтрующейся водой, которая выносит частицы во взвешенном состоянии. Происходит в рыхлых, насыщенных водой и мягких связных породах при повышении напорного градиента в фильтрационном потоке до некоторых величин. Различают открытый карст (поверхностный) и подземный (скрытый) карст. Подземный каст образуется, если карстующиеся породы перекрыты толщей нерастворимых, но водопроницаемых пород. Поверхностные карстовые формы. Кары – образуются на поверхности обнажённых растворимых горных пород. Представляют углубления, напоминающие глубокие борозды, небольшие канавки, щели, дыры глубиной от нескольких сантиметров до 1- 2 метров. Их происхождение связано с воздействием атмосферных осадков и талых снеговых вод. Местами кары густо покрывают большие площади, которые становятся труднопроходимые, такие поверхности называют – каровыми полями. Поноры – вертикальные или наклонные глубокие отверстия щеле или кольцеобразной формы, поглощающие поверхностную воду и отводящие её в глубину карстового массива. Карстовые ниши – наблюдаются на выходах растворимых горных пород на крутых горных склонах. Образуются при растворении пород атмосферными осадками (дождь, снег), стекающие в большом количестве по обнажённому склону, или в результате выщелачивания подземными водами. Карстовые воронки – имеют различные формы, то с довольно крутыми склонами, то в виде чаш и блюдец с пологими склонами и небольшой глубиной. Диаметр подавляющего большинства воронок изменяется от 1 до 50 метров, некоторые достигают 100 метров и более. Воронки поверхностного выщелачивания – образуются в результате растворяющего воздействия снеговых и дождевых вод. Происходит постепенное расширение и углубление открытых трещин, расширение верхних частей понор и превращение их в воронки. Провальные воронки – в результате обрушения подземных карстовых полостей. Котловины и полья – крупные замкнутые понижения в растворимых горных породах, главным образом в горных областях. Для них характерны крутые склоны высотой в десятки метров, иногда сотни метров. Относительно выровненное дно, в пределах которого местами встречаются водопоглощающие воронки с понорами. Карстовые колодцы, шахты и пропасти – вертикальные и наклонные карстовые формы, уходящие в глубину на десятки и сотни метров. Подземные карстовые формы. Карстовые пещеры и каналы – пещеры представляют собой систему горизонтальных или наклонных каналов, то неправильно ветвящихся, соединённых узкими ходами, то расходящихся и образующих огромные залы, или гроты, то переходящие в узкие едва проходимые щели. В сильно закарстованных пещерах наблюдается несколько этажей пещер. Отложения карстовых пещер – натёчные образования сталактиты (сверху вниз) и сталагмиты (снизу вверх). Пористый карбонатный туф – образуется на выходе источников подземных вод, в виде накоплений. Суффозия (подкапывание) – вынос материала из основания нерастворимых покровных отложений в нижележащие карстовые полости в растворимых породах. Вопрос 3. Под метасоматозом понимают процесс преобразования горной породы в твёрдом состоянии, сопровождающийся частичным или полным изменением её химического и минерального состава. Как и при метаморфизме, растворение существующих минералов и образование новых происходит одновременно, благодаря чему порода сохраняет твёрдое состояние, но в отличие от метаморфизма, при метасоматических реакциях происходит активный привнос и вынос химических элементов. Метасоматическая система является открытой. Метасоматоз вызывается воздействием на породу (протолит) химически отличного от неё флюида, и метасоматические реакции протекают между твердой (горная порода) и жидкой или газообразной (флюид) фазами при постоянном сохранении горной породой твердого состояния. его разделяют на три разновидности: 1) контактовый, связанный с воздействием теплового потока и флюидов магматических тел на окружающие их породы; включая процесс автометасоматоза - воздействия магматогенного флюидана успевшие ранее раскристаллизоваться магматические породы; 2) региональный, связанный с региональным эндогенными потоками флюидов; такие потоки могут предварять и завершать магматизм, либо не иметь с ним непосредственной пространственной связи; 3) гипергенный, приуроченный к зоне гипергенеза-эпигенеза и связанный с химическим воздействием на породы фильтрующихся сквозь них низкотемпературных растворов; обычно гипергенно-метасоматические преобразования рассматривают как самостоятельный процесс - гипергенез. Контактово-метасоматические породыобразуются в зонах внедрения магматических расплавов и обязаны своим происхождением воздействию связанных с ними флюидов на вмещающие породы. Богатые флюидами интрузивы (особенно гранитного состава) обрамляются обширными ореолами контактово-метасоматических пород. К этому классу также относятся продукты автометасоматоза - результат воздействия магматогенного флюида на успевшие ранее закристаллизоваться магматические породы. Регионально-метасоматические породыформируются в тектониески активных зона под влиянием мощных потоков флюидов, сопутствующих процессам формирования глубинных магматических очагов или вообще не имеющих непосредственной связи с магматическими очагами. В гипергенно-метасоматическийкласс объединяются породы, сформированные в зоне гипергенеза, образование которых обусловлено химическим воздействием на породы фильрующимися сквозь них водами (вне зависимости эндогенного или экзогенного происхождения). Гипергенно-метасоматические преобразования традиционно рассматриваются как самостоятельный процесс - гипергенез. Метасоматиты каждого класса подразделяются на отряды по химическому составу пород (обусловленному, в свою очередь, кислотно-щелочными свойствами флюида, приведшего к их образованию); выделяют три отряда: щелочные метасоматиты, кислотные метасоматиты и основные метасоматиты (или базификаты). Билет 3.
Вопрос 1: Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой. Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения. Одна из характеристик размываемости грунтов. Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала. Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Виды суффозии Механическая — вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные) Химическая — вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения Химико-физическая — смешанная (часто происходит в лёссе) При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их мелкие частицы. Это сопровождается оседанием поверхности земли, образованием провалов, воронок. Этот процесс выноса частиц, а не его последствия, называют суффозией. Условия: Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация. Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. Это вызывает отрыв и вынос частиц во взвешенном состоянии. 1) Определенная неоднородность породы, при которой возможно передвижение мелких частиц среди крупных частиц 2) Определенные градиенты потока вызывают образование повышенных скоростей фильтрации. Начальная скорость потока, при которой начинается суффозия, определяется по формуле Зихарда υразм=  kф/153) Наличие области выноса, разгрузки породы от мелких частиц, т.е. при выходе пород на поверхность, вскрытии их котлованами, выемками, карьерами, подземными выработками, дренажами или при соприкосновении. Сочетание этих условий определяет нарушение внутреннего равновесия в породе и неизбежность развития суффозии. Вопрос 2: Астеносфера - (пластичная оболочка мантии), вещество в которой уже частично расплавлено, она характеризуется относительно низкой вязкостью. В отличие от литосферы, астеносфера не обладает пределом прочности, и ее вещество может деформироваться (течь) под действием даже небольших избыточных давлений. В современных геотектонических представлениях астеносферному слою отводится роль своеобразной смазки, по которой могут перемещаться вышележащие слои мантии и коры. Литосферу и астеносферу нередко объединяют в одно понятие – тектоносфера, которая является главной областью проявления тектонических процессов. Выделение этих двух оболочек производиться по сейсмологическим данным, т.е. существует метод установления астеносферы - при котором астеносфера проявляет себя как зона понижения электрического сопротивления – повышенное затухание сейсмических волн. Астеносфере принадлежит ведущая роль в движениях литосферы. Ее течение увлекает за собой литосферные плиты и вызывает их горизонтальное перемещение. Таким образом, из двух оболочек, составляющих тектоносферу, астеносфера является активным, а литосфера относительно пассивным элементом. Вопрос 3: Озерами называются котловины или впадины земной поверхности, заполненные водой и не имеющие прямого соединения с морем. |