Подготовка к тесту часть 1. Выветривание
 Скачать 73.11 Kb.
|
|
Метаморфизм — процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида. Региональный метаморфизм производит такие породы, как гнейсы и кристаллические сланцы. Региональный метаморфизм вызван маештабными геологическими процессами, такими как горообразование. Эти породы, когда выходят на поверхность, демонстрируют невероятное давление, которое заставляет породы сгибаться и разрушаться во время процесса воздымания гор. Кристаллические сланцы – метаморфического происхождения. Другими словами, они зарождаются из нечто другого и изменяются внешними факторами. Кристаллические сланцы могут быть образованы из базальта – магматической породы, глинистого сланца – магматической породы или из аспидного сланца – метаморфической породы. Эти породы были превращены в новый вид пород вследствие ужасных температур и давлений.Кристаллический сланец – порода метаморфизма средних ступеней. Порода средней ступени метаморфизма подвергается большему теплу и давлению, чем другие породы, такие как аспидный сланец. Аспидный сланец – порода низкой ступени метаморфизма, которая, чтобы образоваться, нуждается в более низких температурах метаморфических изменений. Гнейс – тоже метаморфического происхождения. Некоторые гнейсы зарождаются из гранита – магматической породы, но изменены под действием тепла и давления. Многие образцы гнейсов имеют уплощенные зерна минералов, которые приобрели гладкую поверхность при высокой температуре и давлении и ориентировались в виде перемежающихся горизонтальных прослоев. Контактовый метаморфизм — процесс изменения минерального состава, структуры и текстуры горных пород в результате прогрева со стороны магматического расплава и постмагматических флюидов. Проявляется вблизи интрузивных массивов, кристаллизовавшихся на малых и средних глубинах (до 10—12 км), которые внедряются в осадочные или ранее существующие изверженные породы и вносят в земную кору избыточное тепло (термометаморфизм). На больших глубинах контактовые ореолы сливаются с полями регионально-метаморфических пород и не фиксируются.Контактовому метаморфизму подвергаются также ксенолиты захваченные магматическим расплавом. Мощность контактовых ореолов, составляет обычно несколько десятков, реже — сотен метров, и даже вблизи крупных гранитных батолитов не превышает 2—3 км. В результате воздействия алюмосиликатных расплавов на близкие по составу, силикатные или алюмосиликатные осадочные породы (песчаники, алевролиты, аргиллиты, кремнистые сланцы) образуются контактовые роговики. От пород регионального метаморфизма роговики отличаются прежде всего своим геологическим положением — приуроченностью к интрузивным массивом. Если обнаженность территории хорошая, удается наблюдать постепенный переход от контактовых роговиков к их неизмененным аналогам — песчаникам и алевролитам. Кроме того, преобразования, которым подвергается порода при контактовом метаморфизме, связаны главным образом с прогревом, приводящем к отжигу, поэтому для пород контактового метаморфизма характерны однородные массивные текстуры, отсутствие сланцеватости, идиоморфизм зерен и отсутствие внутризерновых дислокаций.Очень важную роль играет постмагматический флюид. Наличие значительных контактовых ореолов характерно для интрузий кислого состава, хотя температура кристаллизации у кислых магм существенно ниже, чем у основных. Однако основные магмы бедны флюидом, а при чисто кондуктивном переносе тепла от контакта, метаморфизму подвергается только узкая (до нескольких метров мощностью) зона. Контактовые ореолы могут служить признаком близости невскрытого интрузивного тела. Диагенез — совокупность процессов преобразования рыхлых осадков в осадочные горные породы. Происходит в верхних слоях земной коры и заключается в рекристаллизации осадков, образовании минералов, конкреций, гидратации или дегидратации (обезвоживании), цементации осадков и тому подобном. Различают два этапа диагенетичного минералообразования: окислительный и восстановительный. Землетрясе́ние — подземные толчки и колебания земной поверхности. Согласно современным взглядам, землетрясения отражают процесс геологического преобразования планеты. Cчитается, что первопричиной землетрясений являются глобальные геологические и тектонические силы, однако в настоящее время их природа не совсем ясна. Появление этих сил связывают с температурными неоднородностями в недрах Земли. Большинство землетрясений возникает на окраинах тектонических плит. Замечено, что за последние два века сильные землетрясения возникли в результате вспарывания крупных разломов, выходящих на поверхность[1]. Применение знаний о землетрясениях для защиты от них путём прогноза возможных в том или ином месте сейсмических ударов в целях строительства стойких к их воздействию конструкций и сооружений. Изучение строения земных недр и разведка месторождений полезных ископаемых с использованием сейсмических волн от землетрясений и искусственных сейсмических источников[ Тектонические движения земной коры Существует несколько классификаций тектонических движений. Согласно одной из них эти движения можно подразделить на два типа: вертикальные и горизонтальные. В первом типе движений напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают взаимосвязаны или один тип движений порождает другой. В разные периоды развития Земли направленность вертикальных движений может быть различной, но результирующая их составляющих направлена либо вниз, либо вверх. Движения, направленные вниз и ведущие к опусканию земной коры, именуются нисходящими, или отрицательными; движения, направленные вверх и ведущие к подъему, — восходящими, или положительными. Опускание земной коры влечет за собой перемещение береговой линии в сторону суши - трансгрессию, или наступление моря. При поднятии, когда море отступает, говорят о его регрессии. Исходя из места проявления тектонические движения подразделяют на поверхностные, коровые и глубинные. Существует также деление тектонических движений на колебательные и дислокационные. Регистрация землетрясений. Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись - сейсмограммой. Сейсмограф состоит из маятника, подвешенного внутри корпуса на пружине, и записывающего устройства. КАТАГЕНЕЗ— один из генетических типов хим. и физ.-хим. процессов в земной коре, протекающих в условиях низких температуры и давления. Отвечает той стадии в жизни осад, п., которая наступает после диагенеза, но предшествует метаморфизму. Та область явлений, которую позже стали именовать поздним диагенезом, или (неправильно) эпигенезом. Ферсман (1939) приводит различные, порой неточные формулировки понятия К., что обусловило возможность другой, .более узкой трактовки этого термина (Вассоевич, 1957), не как стадии литогенеза. По Вассоевичу (1962), катагенез следует за диагенезом и предшествует метагенезу, который он называет собственно метаморфизмом. Вассоевич в К. выделяет 3 этапа: прото-, мезо- и апокатагенез. Мезокатагенез подразделен им на 3 подэтапа, из которых средний отвечает Степени углефикации углей марки “Ж”. По Страхову (1960), стадия катагенеза следует за стадией диагенеза и предшествует стадии протометаморфизма. Стадии катагенеза и протометаморфизма объединяются Страховым понятием метагенез. В настоящее время термин К. завоевывает все большее признание именно как название определенной стадии изменения осад. п. — стадии катагенеза, которая характеризуется, по Страхову (1960), интенсивным их уплотнением под влиянием усиливающегося давления и частичным преобразованием устойчивых, гл. обр. терригенных, и частью аутигенных компонентов п. В стадии катагенеза выделяются 2 этапа: ранний, характеризующийся наличием неизмененного глинистого вещества в терригенных и глинистых п., и поздний — измененного глинистого вещества и появления структур растворения обломочных зерен под давлением. Для стадии катагенеза характерны нормальные — неметаморфизованные осад. Метагенез совокупность процессов преобразования осадочных горных пород при их погружении в более глубокие горизонты литосферы в условиях повышающихся давления и температуры. Метагенез предшествует метаморфизму. Магматические горные породы (син. магматиты) — конечные продукты магматической деятельности, возникшие в результате затвердевания природного расплава (магмы, лавы). Переход расплава в твёрдое состояние сопровождается кристаллизацией вещества. Магматические породы играют важную роль в строении земной коры, образуя геологические тела различных форм и размеров, составов и структур. Основная статья: Классификация магматических горных пород По относительной глубине застывания расплава выделяют 3 класса магматических пород: плутонические — застывшие на глубине (плутониты); гипабиссальные — застывшие на небольших глубинах; вулканические — застывшие на поверхности (вулканиты) или вблизи неё (субвулканиты). Основой более глубокой систематики служит ряд петрохимических и минералогических признаков. При этом выделяют отряды, семейства, виды и разновидности горных пород. Для определения верхних рангов используют отношения весовых содержаний кремнезёма (SiO2) и "щелочей" ( Na2O + K2O) в породах. Отряды (ряды) выделяют по содержанию в породах кремнезёма (по «кислотности», по «кремнезёмистости»). Всего определено 6 отрядов. В отдельных случаях выделяют также отряд редких некремнезёмистых пород. Подотряды магматических пород выделяют по содержанию суммы щелочей (Na2O + K2O). По «щелочности» определены 3 подотряда (нормальный, субщелочной и щелочной). Иногда выделяют также низкощелочной подотряд. Интрузивные магматические породы образуются из расплавленной жидкой магмы, которая остывает, не на поверхности Земли, как в случае образования эффузивных пород, а в коре Земли. Иными словами, интрузивные породы возникают из-за прорыва, или интрузии, горячей жидкой магмы в глубины коры Земли. В случае прорыва магмы большими массами в кору Земли, её застывание происходит постепенно - образуется равномерно-крупнозернистая структура породы. Основные характеристики последней - хорошо кристаллизованные минералы, зерна которых можно различить невооруженным глазом. Ориентировка кристаллов минералов в породе отсутствует. Породы также характеризуются значительной плотностью (до 3 000 кг/м3), практическим отсутствием пор и пустот. Главные виды камня (породы), относящиеся к интрузивным: гранит, диорит, габбро, перидотит. Плотность пород возрастает параллельно с убыванием кремнезема SiO2, от гранита - к перидотиту. Гранит, из-за высокого содержания SiO2 принято классифицировать как кислую породу, диорит как среднюю, габбро - как основную, перидотит - как ультраосновную. Интрузивные породы принято различать по следующим признакам: 1. Породы полностью образованы кристаллами. 2. Большую часть кристаллов можно увидеть невооруженным глазом. 3. Пространственная ориентировка кристаллов минералов в каком-либо из направлений в породе отсутствует - минералы перемешаны между собой в хаотичном порядке. 4. Значительная плотность пород, практически отсутствие в них пустот и пор. 5. Отличия представителей интрузивных пород друг от друга по тону окраски (более темные цвета от гранита к перидотиту). Эффузивные магматические породы образуются в случае остывания на поверхности Земли расплавленной жидкой магмы, поднимающейся из глубин планеты под воздействием вулканических сил. Своим минеральным составом эффузивные породы повторяют интрузивные - обе группы пород происходят из одних и тех же магм. Эффузивные породы, как и интрузивные, становятся темнее и тяжелее с понижением содержания кремневой кислоты. Различия в эффузивных и интрузивных породах заключаются в их структуре. Лавы, образующие эффузивы, остывают быстрее магм интрузивов - ввиду чего в вулканитах (эффузивах) кристаллы минералов в основном микроскопических размеров, невыдимые для обычного глаза. Только некоторые отдельные, более крупные кристаллы бывают хорошо образованы - они имеют выраженные контуры и свою собственную уникальную форму. Подобную структуру горных пород называют порфировой. Она является характерной особенностью эффузивных пород: отдельно образованные кристаллы располагаются в основной массе породы. В случае очень быстрого остывания магмы (при низких температурах её остывания, контакте со льдом или водой) кристаллы не успевают появиться вообще, и вся масса породы получается аморфной. Подобные породы классифицируют как вулканические стекла. К последним относят рыхлую пемзу, пехштейн и обсидиан. Эффузивные породы принято различать по следующим признакам: 1. Порфировая структура - образованы только отдельные кристаллы. 2. Основная масса плотной (микрозернистой) или аморфной (стекловатой) структуры. 3. Наличие многочисленных мелких пустот. 4. Текстуры течения - ориентировки отдельных компонентов породы, полосчатого распределения окраски или овальной формы уплощенных и вытянутых пустот. 5. Часто можно наблюдать образование столбов. 6. Породы разделяются в пределах ряда как по интенсивности окраски (от светлого к темному), так и по минеральному составу. Формы залегания магматических интрузивных горных пород. Батолиты ,Штоки ,Магматические диапиры ,Дайки ,Лакколитами ,Лополиты ,Факолитами ,Межпластовые залежи, или силлы, Формы залегания магматических эффузивных горных пород. Покровы ,Потоки ,Некки Классификация магматических пород В зависимости от того, где застывает магма, магматические породы делятся на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). В зависимости от глубины застывания магмы подразделяются на абиссальные (застывшие на большой глубине), где создаются благоприятные условия для кристаллизации, и гипабиссальные (полуглубинные) – где в трещинах земной коры на небольшой глубине идет образование жильных пород. Излившаяся магма быстро теряет газы, температура и давление в ней резко падают, поэтому большая часть эффузивных пород застывает в виде аморфной или стекловатой массы. Часть лавы успевает раскристаллизоваться с образованием микролитов. Иногда в лаве встречаются крупные кристаллы-вкрапленники (порфиры), или округлые полости, образованные в процессе дегазации магмы и заполненные минеральным веществом другого состава (миндалины). Эффузивные породы делятся на кайнотипные (молодые малоизмененные) и палеотипные (преобразованные разрушенные). При преобладании в магматической породе светлоокрашенных минералов (ортоклаз, микроклин, кварц) порода называется лейкократовой, темноокрашенных минералов (роговая обманка, нефелин, оливин, лабрадор) – меланократовой. По химическому составу, в зависимости от содержания кремнезема (SiО2), принята следующая классификация магматических пород, включающая 5 групп: Кислые породы (SiO2 > 65%), много полевого шпата и кварца. Темноцветных минералов (роговая обманка, черная слюдка) очень мало. Породы – гранит, липарит, кварцевый порфир, вулканический пепел. Средние породы (SiO2 = 52-65%), кварца очень мало или он отсутствует, основной минерал – полевой шпат, появляется нефелин, черной слюдки становится больше. Породы – сиенит, диорит, трахит, андезит, порфирит, пемза, обсидиан, вулканический песок, вулканический туф, вулканические бомбы. Основные породы (SiO2 = 40-52%), кварц отсутствует, пироксены, иногда лабрадор. Породы – габбро, лабрадорит, базальт, диабаз. Ультраосновные породы (SiO2 = 35-40%), кварц и полевой шпат отсутствует, основные минералы – оливин, пироксен. Породы – перидотит, дунит, кимберлит. Щелочные породы – недонасыщенные кремнеземом, содержащие нефелин, щелочные роговые обманки, щелочные полевые шпаты. Отличаются высокой концентрацией окислов щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее распространенной породой является нефелиновый сиенит. Структура и текстура пород являются важнейшими диагностическими признаками для горных пород. Структура и текстура магматических горных пород, наряду с другими физическими свойствами и минеральным (химическим) составом, широко отличаются вследствие разных условий образования пород. Структура магматических пород Структура — совокупность признаков горной породы, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой кристаллов, способом их сочетания между собой и со стеклом, а также внешними особенностями отдельных минеральных зёрен и их агрегатов. Отдельными структурными элементами породы являются кристаллы или зерна округлой, призматической и других форм, микролиты, кристаллиты, стекла. По степени кристалличности структура магматических пород может быть: Полнокристаллической (в породе нет стекла, порода состоит из одних кристаллов); Неполнокристаллической (имеются в породе кристаллы, вкрапления и стекло); Стекловатой (преобладают в породе стекло). По размеру зерен различают следующие структуры: Гигантозернистая (диаметр зерен более 20 мм); Крупнозернистая (с зернами кристаллов от 5 до 20 мм); Среднезернистая (с зернами от 1 до 5 мм); Мелкозернистая (диаметр зерен < 1 мм) макроскопически различима; Афанитовая (зерна видны только под микроскопом). По расположению зерен минералов в породе структуры могут быть как равномернозернистыми (зерна минералов близки по размерам), так и неравномернозернистыми (зерна отличаются по размерам). Примером неравномернозернистой является порфировая структура. По расположению зерен минералов выделяют еще пегматитовую структуру, когда зерна одного минерала содержат закономерные вростки другого минерала. Текстура магматических пород Текстуры глубинных пород подразделяются на массивные, шлировые, шаровые, ориентированные. Текстура — совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением и распределением составных частей породы. Массивная текстура характеризуется однородным распределением минералов по всей породе. Шлировая текстура характеризуется неравномерным в виде полос, слоев или неправильных форм распределением минералов. Шаровая текстура похожа на шлировую. В породе встречаются шаровые образования на фоне основной кристаллически-зернистой массы. Ориентированная текстура (удлиненные зерна располагаются субпараллельно) возникает в процессе кристаллизации при одностороннем давлении. В эффузивных породах текстура бывает плотной, пористой, миндалекаменной, флюидоидальной. Плотная или афанитовая текстура характерна для микрокристаллических непористых пород, где зерна различимы только под микроскопом. Пористая текстура возникает при дегазации застывающей лавы на земной поверхности. Миндалекаменная текстура характерна для пород с пустотами овальной формы, заполненными веществом, отличающимися по составу от вещества породы. Флюидоидальная текстура представлена вытянутыми в одном направлении микролитов в виде потока. 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. |