Q48) Формы залегания осадочных пород

В процессе своего образования осадочные породы формируют пространственные тела, определенной формы.

Распространенные формы – слой или пласт. Это геологическое тело, сложенное однородной осадочной породой, ограниченное 2-мя поверхностями напластования в стоках кровли и подошвы. Они имеют примерно одинаковый состав, постоянную мощность и занимают значительную площадь.

В серии пластов, поверхность «а» является одновременно кровлей пласта №2 и подошвой пласта №1.

Различают истинную мощность пласта h₁ и кажущуюся h₂, которую мы наблюдаем, например, при бурении наклонного пласта.

Если пласт сформировался вблизи берега водоема, то по направлению к берегу его мощность уменьшится, т.е. происходит выклинивание пласта. Если пласт образовался в реке, то вклинивание идет в обе стороны, и образуется тело, называемое линзой.

Q49) Пликативные дислокации

В процессе геологического развития земной коры осадочные тела быстро теряют первичную форму. Они наклоняются, изгибаются, ломаются и т.д. Любое изменение формы осадочного тела под влиянием внешних факторов называется дислокацией.

Пликативные дислокации – изменение формы породного тела, при котором не нарушается его слоенность. Основные типы пликативных дислокаций таковы:

1) Моноклиналь, т.е. пачка пластов наклонена в 1одну сторону.

2) Флексура – ступенчатое залегание пачки пластов.

3) Складки – антиклиналь и синклиналь (1 – замок, 2- крыло)

 

 

 

Q50) Дизъюнктивные дислокации

При этих дислокациях происходит разрыв спайности пласта. Наиболее простая дизъюнктивная дислокация – это трещина. Разрыв и разлом принято считать – большими трещинами.

 

 

При согласном залегании пластов последовательность осадконакоплений не прерывается. Кровли и подошвы пластов параллельны. Пласты имеют одинаковое количество элементов залегания.

При несогласном залегании в осадконакоплениях произошел разрыв. Элементы залегания в верхних и нижних пачках различны.

 

Q51) Понятие метаморфизма

В процессе развития земной коры осадочные горные породы и магматические горные породы могут попадать после своего образования с специальные термодинамические условия, которые характеризуются высокими t° и p.

10 км глубина = 300°C = 2700 атм., 20 км = 600°C = 5400 атм.

В таких условиях горные породы начинают менять свои физические, а, иногда, и химические свойства. Может произойти полная перекристаллизация минералов без переходов в расплавленное состояние. Все это приводит к глубокому изменения горных пород и образованию новых метаморфических горных пород. Процесс, приводящий к образованию метаморфических горных пород, носит название метаморфизм.

 

Q52) Типы метаморфизма

1) Региональный метаморфизм (10-20 км) - наиболее распространенным и важный вид метаморфизма, поскольку охватывает огромные площади или целые регионы. Он проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чего горные 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.

2) 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.

3) 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.

Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом.

 

Q53) Факторы метаморфизма

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°С 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 м.);

· 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. Например, пластинчатые минералы располагаются плоскостями спайности перпендикулярно к направлению давления, в результате чего формируются так называемые сланцевые текстуры горных пород.

Q54) Понятие о магматизме

Магматические горные породы образуются при застывании и кристаллизации магмы. Магма – это природный силикатный расплав сложного химического состава. В магме содержится практически вся периодическая таблица Менделеева: Al, Si, Mg, пары H₂O, газообразные компоненты.

В зависимости от условий, в которых происходило застывание магмы, магматические горные породы делятся на интрузивные (образованы на большой глубине, при высоких t° и p) и эффузивные (застывание на поверхности Земли).

В интрузивных горных породах присутствие летучих компонентов способствует процессу кристаллизации, и образуют породы с полной кристаллической структурой. В эффузивных породах в условиях быстрого охлаждения, которое сопровождается выделением летучих компонентов, происходит неполная кристаллизация магмы. Образуется скрытокристаллическое строение магматической горной породы.

 

Q55) Понятие о магме и лаве

Магма (греч. — месиво, густая мазь) представляет собой природный, чаще всего силикатный, огненно-жидкий расплав, возникающий в земной коре или в верхней мантии, на больших глубинах, и при остывании формирующий магматические горные породы. Излившаяся магма — это лава.

Ла́ва — раскаленная жидкая (эффузия) или очень вязкая (экструзия), преимущественно силикатного состава масса (SiO2 примерно от 40 до 95%), изливающаяся на поверхность Земли при извержениях вулканов. При застывании лавы образуются эффузивные (излившиеся) горные породы.

В некоторых районах земного шара магма во время вулканических извержений изливается на земную поверхность в виде лавы. Многие вулканические островные дуги связаны с системой глубинных разломов. Центры землетрясений располагаются примерно на глубине до 700 км от уровня земной поверхности, то есть вулканический материал поступает из верхней мантии. На островных дугах он часто имеет андезитовый состав, а поскольку андезиты по своему составу сходны с континентальной земной корой, многие геологи считают, что континентальная кора в этих районах наращивается за счет поступления мантийного вещества.

Вулканы, действующие вдоль океанических хребтов (например, Гавайского), извергают материал преимущественно базальтового состава. Эти вулканы, вероятно, сопряжены с мелкофокусными землетрясениями, глубина которых не превышает 70 км. Поскольку базальтовые лавы встречаются как на материках, так и вдоль океанических хребтов, геологи предполагают, что непосредственно под земной корой существует слой, из которого поступают базальтовые лавы.

Однако неясно, почему в одних районах из мантийного вещества образуются и андезиты, и базальты, а в других – только базальты. Если, как теперь полагают, мантия действительно является ультраосновной породой (обогащена железом и магнием), то лавы, произошедшие из мантии, должны иметь базальтовый, а не андезитовый состав, поскольку минералы андезитов отсутствуют в ультраосновных породах. Это противоречие разрешает теория тектоники плит, согласно которой океаническая кора подвигается под островные дуги и на определенной глубине плавится. Эти расплавленные породы и изливаются в виде андезитовых лав.