Определение горной породы. Структуры и текстуры горных пород.
Горные породы представляют собой естественные минеральные агрегаты, образовавшиеся в результате геологических процессов в земных недрах или на поверхности Земли. Основу г/п составляют породообразующие минералы, состав и строение которых отражают условия образования самой г/п. В том случае, если порода представляет собой агрегат одного минерала, она называется мономинеральной. Если в составе г/п принимает участие несколько минералов, такую породу называют полиминеральной.
Строение г/п характеризует структура и текстура.
Структура определяется состоянием минерального вещества, слагающего породу, размером, формой кристаллических зерен или обломков, из которых состоит порода, и их взаимоотношением. Если г/п полностью состоит из кристаллических зерен, то она относится к полнокристаллической. Когда порода состоит из сцементированных обломках – говорят об обломочной структуре. И так далее, так как существует масса разных структур.
Под текстурой понимают сложение породы, то есть расположение в пространстве слагающих ее частиц. Выделяют плотную, однородную, массивную, ориентированную текстуры.
19) Классификация магматических горных пород.
Магматические г/п формировались в результате застывания и кристаллизации магмы. В основном они слагаются силикатами и алюмосиликатами.
Магматические г/п делятся по происхождению, то есть
1) эффузивные, произошедшие в результате застывания магмы на поверхности Земли.
2) интрузивные, в результате застывания магмы на глубине.
Также магматические г/п выделяются по содержанию кремнезема (SiO2)и выделяются 4 группы:
1) Кислые породы, содержащие более 60% кремнезема (например, гранит- липарит).
2) Средние породы содержат 65-52% SiO3.
3) Основные содержат 52-45% (группа габбро базальта)
4) Ультраосновные породы, содержащие менее 45% SiO2. (группа перидатита - пикрита).
20) Классификация осадочных горных пород.
Осадочные г/п образовались на поверхности Земли или вблизи ее в результате действия внешних факторов. Осадочные породы покрывают около 75% площади континентов.
Среди осадочных пород выделяют 4 группы:
1) обломочные породы, возникшие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления в водной или воздушной среде образовавшихся обломков.
2) глинистые породы, являющиеся преимущественно химического разрушения пород.
3) химические (хемогенные) породы образовались в результате действия химических процессов. (гипс, каменная соль, доломит, ангидрит)
4) органогенные породы возникают в водной среде в результате деятельности организмов.
21) Классификация обломочных осадочных пород.
Обломочные породы возникают в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления в водной или воздушной среде образовавшихся обломков.
по размеру обломков обломочные породы подразделяются на несколько групп:
а) Грубообломочные – рыхлые разности носят названия валунов, щебня, гальки, гравия. Их сцементированные разновидности называют соответственно конгломератами, брекчиями и гравеллитами.
б) Среднеобломочные – несцементированные разновидности называют песками, а сцементированные – песчаниками.
Исходя из разновидности слагающих их зерен, выделяются крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые и тонкозернистые пески или песчаники.
22) Геологическое время. Относительный возраст геологических событий. Особенности осадочных породи методы их расчленения и корреляции. Законы Стено (принцип суперпозиции и первоначальной горизонтальности). Литологический и палеонтологический методы, руководящие окаменелости.
Стандартная шкала геологического времени (или геологическая колонка) - результат систематического изучения осадочных пород в разных районах земного шара.
Геологическое время – это время действия геологических процессов. Существует относительное и абсолютное летоисчисление. Земля возникла 4.66 млрд. лет назад, а земная кора начала формироваться 4.2 – 4.3 млрд. лет назад. Закономерное расположение земных пластов изучает стратиграфия. Для расчленения земных пластов используется палеонтологический и палеомагнитный методы, с помощью которых определяется относительный возраст.
Руководящие ископаемые - представители флоры или фауны, свойственные определённому геологическому периоду, и не встречающихся больше ни позже, ни раньше.
Закон Стено:
Принцип суперпозиции состояний, что осадочный слой породы в тектонически спокойно последовательность моложе, чем тот, под ним и старше, чем над ним.
Принцип оригинальных горизонтальности утверждает, что осаждение осадков происходит в основном горизонтальные кровати.
23) Понятие стратиграфического разреза (геологическая колонка), согласное и несогласное залегание, перерывы в осадконакоплении, типы несогласий (параллельное и угловое).Рисунки в тетради.
При наличии разновозрастных комплексов слоев различают 2 основных типа Залегание горных пород: согласное залегание и несогласное залегание. Эти термины используются для определения стратиграфических и структурных взаимоотношений. Стратиграфическое согласное залегание характеризует непрерывность накопления пород; при стратиграфическом несогласии в осадочных, вулканогенных и метаморфических толщах выпадают отдельные стратиграфические подразделения. ри структурном согласном залегании комплексы пород разного возраста залегают друг на друге параллельно и комплекс верхних слоев повторяет формы залегания нижних. При структурном несогласном залегании нижний и верхний комплексы залегают различно, причём основание верхнего комплекса перекрывает различные слои нижнего комплекса, обычно имеющие более крутые углы наклона.
По величине угла несогласия могут быть выделены параллельное, угловое, азимутальное угловое и географическое несогласия. Угловое несогласие – такое несогласие, когда два соприкасающихся комплекса залегают под разными углами. Параллельное несогласие – такое несогласие, когда два соприкасающихся разновозрастных комплекса залегают одинаково.
24) Абсолютный возраст горных пород и методы его определения.
Название метода — условное, приведено только как антоним заголовку предыдущего раздела. Ряд исследователей дают другие названия: ядерная, прикладная, изотопная геохронология.
Абсолютная геохронология и радиогеохронология устанавливает возраст осадочных и магматических образований на основе распада радиоактивных изотопов.
Накопление продуктов радиоактивного распада в течение времени, положенное в основу определений абсолютного возраста, выражается формулой: D=Р(еlt -1). Истинный возраст может быть определён в том случае, если отношение D/P изменяется только от радиоактивного распада, т. е. минерал представляет собой замкнутую систему.
Методы:
1) Аргоновый метод основан на радиогенном накоплении аргона в калиевых минералах.
2) Радиоуглеродный метод, основанный на том, что в атмосфере Земли под воздействием космических лучей за счёт обильного азота идёт ядерная реакция.
25) Стратиграфическая и Геохронологическая шкала. Литологический и палеонтологический методы, руководящие окаменелости.
Вопрос 22 + тетрадь
26) Характеристика главных геохронологических подразделений: развитие органического мира и основные события геологической истории.
Тетрадь
27) Строение и мощность континентальной коры. Чехол и фундамент. Платформы, щиты и горные сооружения (орогенические, складчатые или подвижные пояса).
Континентальная кора или материковая земная кора - земная кора материков, которая состоит из осадочного, гранитного и базальтового пластов. Средняя толщина 35-45 км, максимальная - до 75 км (под горными массивами). Противопоставляется океанической коре, которая отлична по строению и составу.
Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена верхней корой — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Ниже находится нижняя кора, состоящая из метаморфических пород — гранулитов и им подобных.
Платформы - самые стабильные и спокойные участки земной коры. Здесь не бывает землетрясений, а доходящие сюда сейсмические волны от горных областей существенно ослаблены.
Складчатые области, в отличие от стабильных платформ, имеют неспокойный характер. Протяженные хребты гор объединяются в пояса и горные страны. Они располагаются там, где в земной коре возникают огромные напряжения. Породы сминаются в складки, разрываются разломами на блоки, которые, в свою очередь, могут подниматься и опускаться относительно друг друга.
28) Строение, мощность и возраст океанической коры. Палеомагнетизм.
Палеомагнетизм. Изучение первичной намагниченности горных пород разного возраста позволило получить данные о временных изменениях магнитного поля Земли, а при проведении исследований в разных регионах – его пространственное распределение. Магнитное поле характеризуется медленным направленным изменением и неоднократно претерпевало инверсии, когда южный и северный полюс менялись местами.
29) Теория тектоники литосферных плит. Важнейшие геотектонические гипотезы. Предпосылки возникновения тектоники литосферных плит.
Земная кора не однородна и состоит из устойчивых и подвижных активных участков.
30) Теория тектоники литосферных плит. Основные положения.
1) Литосфера не является целостной (единой) оболочкой, а состоит из отдельных блоков разной величины – литосферных плит.
2) Литосферные плиты перемещаются относительно друг другу со скоростью от 1 до 15 см в год по астеносфере под действием конвекционных потоков магмы.
3) на границах взаимодействия лит/плит расположены основные районы горообразования, вулканизма и сейсмической активности.
4)Лит/плиты включают в себя участки как континентальной, так и океанической земной коры.
5) При движении лит/плит с континентальной корой их края сминаются в складки, образуя обширные области складчатости(горы). Геосинклинальные пояса Земли. При столкновении лит/плит с континентальной и океанической корой образуют горы с активным вулканизмом (зоны субдукции), а вдоль окраины океанической плиты образуются глубоководные желоба.
6) При раздвижении лит/плит образовываются разломы (рифт), особенно активно на дне океана из-за тонкой коры, из которого выходит лава (магма), затем образуется базальтоподобные горные породы - в молодой океанической коре происходит расширение океанического дна и образовывается срединно-океанические хребты..
7) процессы в зонах спрединга компенсируются в зонах субдукции, что приводит к сохранению равновесия в литосфере.
31) Геодинамические обстановки: срединно-океанические хребты, зоны субдукции, зоны континентальной коллизии, трансформные разломы, горячие точки с точки зрения теории тектоники литосферных плит.
Срединно-океанический хребет — сеть хребтов, расположенных в центральных частях всех океанов. Возвышаются над абиссальными равнинами на 2—3 км. Общая протяжённость хребтов более 70 тыс. км. В этих структурах происходит образование новой океанической коры и процесс спрединга.
Зона субдукции — место, где океаническая кора погружается в мантию. К зонам субдукции приурочено большинство землетрясений и множество вулканов.
При коллизии континентальных литосферных плит, также имеет место поддвиг одной литосферной плиты под другую, это явление получило название континентальной субдукции.
Трансформный разлом — тип разлома, который располагается вдоль границы литосферной плиты. Относительное движение плит является преимущественно горизонтальным и направленным вдоль разлома, то есть кора в месте разлома не создаётся и не уничтожается. Направление сдвига бывает левое и правое.
Горячие точки, с точки зрения теории тектоники литосферных плит, – это области, находящиеся в пределах литосферной плиты, расположенные над мантийной струей и характеризующиеся повышенным геотермическим потоком и изменением мощности земной коры и, как правило, излияниями щелочных базальтовых магм на поверхность.
32) Метаморфизм. Факторы метаморфизма. Литостатическое и направленное давление. Типы метаморфизма: Термальный (контактовый), региональный, динамометаморфизм, ударный метаморфизм ,метасоматоз.
Метаморфизм — процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида. В г/п меняется структура, текстура и иногда химическое состояние.
Главные фактора метаморфизма – температура, флюиды, давление – оказывают влияние на любые г/п, находящиеся на любой глубине, время не особо важно.
В зависимости от причин, вызвавших метаморфизм, различают его отдельные типы: контактовый, региональный и ультраметаморфизм.
Термальный (или контактовый) метаморфизм очень четко проявляется на контактах с интрузиями, температура которых часто превышает 1000° Остывание интрузий идет очень медленно, поэтому происходит значительный прогрев вмещающих пород.
Динамометаморфизм связан с крупными разломами, надвигами, покровами и сдвигами, при образовании которых всегда возникает стресс – напряжение сжатия, ориентированное в одном направление.
Очень часты при метаморфизме, особенно пневматолитовом и гидротермальном, случаи замещения одних минералов другими— это явление называется метасоматозом.
Региональный метаморфизм, совокупность изменений горных пород под воздействием глубинных трансмагматических растворов (флюидов), ориентированного (одностороннего) и гидростатического (всестороннего) давления и температуры.
34) Землетрясения. Механизм возникновения землетрясений, очаг землетрясения, гипоцентр и эпицентр. Географическое распространение и тектоническая позиция землетрясений. Типы сейсмических волн. Сейсмографы.
Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок).
Землятрясение тектонического типа, то есть связанное с внутренними эндогенными силами Земли, представляет собой процесс растрескивания, идущей с определенной скоростью.
Скорость распространения разрывов составляет несколько км/с, и этот процесс разрушения охватывает некоторые объем пород, носящий название очага землетрясения.
Гипоцентром называют центр очага, условно точечный источник короткопериодных колебаний.
Проекцию гипоцентра на земную поверхность называют эпицентром землетрясения.
Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.
Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Волны сжатия также называют первичными (P-волны).
Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).
Измерительные приборы бывают разных видов, например сейсмограф, тектометр.
35) Деформации горных пород. Хрупкие и пластические деформации. Сдвиги, синклинали и антиклинали на геологических картах.
36) Вулканы и вулканизм. Продукты вулканических извержений.
Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.
Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.
Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы извержений:
1) Гавайский тип — выбросы жидкой базальтовой лавы.
2) Гидроэксплозивный тип — извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей.
Большинство вулканов одновременно с лавой выбрасывают огромное количество твердых продуктов.
Твердые продукты вулканизма подразделяются по величине обломков на следующие типы:
Вулканический пепел представляет собой мельчайшие (от долей до миллиметра) остроугольные обломки пемзы, стекла, различных минералов, видимые только под микроскопом.
Вулканический песок содержит зерна, более крупные, чем пепел.
Из кратера вулкана в большом количестве выбрасываются и более крупные, чем песок и пепел, обломки самых различных размеров — вулканические бомбы. Все они, как правило, угловаты и очень различны по составу.
37) Современная вулканическая активность. Географическое распространение вулканов. Типы и строение вулканов. Разные типы извержений.
КРАТЕР- углубление в виде чаши или воронки, образовавшееся на вершине или склоне вулкана в результате его активной деятельности. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, глубина- от десятков до нескольких сотен метров.
ОЧАГ МАГМЫ (расплавленная огненно-жидкая масса преимущественно силикатного состава)-возникает в земной коре или верхней мантии. ЖЕРЛО ВУЛКАНА - канал по которому магма поднимается к кратеру. (образование вулканических островов).
ЛАВА - раскалённая , огненно-жидкая или очень вязкая силикатная масса, изливающаяся на земную поверхность при извержении вулканов.
Вулканическая бомба. При взрыве заснувшего вулкана из жерла вылетают огромные вулканические бомбы весом в несколько тонн.
Геологическая жизнь вулкана подчиняется своим законам, которые учёным ещё только предстоит полностью познать. Вулкан живёт и развивается на протяжении нескольких тысяч лет и большую часть времени находится в состоянии покоя. Собственно извержение обычно длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Очень редко вулканы извергаются непрерывно на протяжении нескольких десятилетий.
Извержение вулкана — процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние магмы, которая, излившись на поверхность, становится лавой.
В настоящее время на земном шаре насчитывается 541 действующий вулкан.
Большинство действующих вулканов приходится на территорию суши; подводных среди них зафиксировано всего 76.
Подавляющее большинство вулканов приурочено к побережьям океанов и морей или к островным цепям. На материках действующие вулканы встречаются редко; совсем неизвестны они в Австралии; в Евразии они находятся только на побережье Средиземного моря и Камчатском полуострове, в Северной и Южной Америке приурочены к относительно узкой зоне Западного (Тихоокеанского побережья), в Африке некоторое количество вулканов располагается в верховьях Нила, в Антарктике — на северо-восточном ее побережье. Таким образом, вулканы на материках, за исключением Американского, немногочисленны и приурочены, кроме Африки, исключительно к их краевым частям.
38) Магматизм .Свойства силикатного расплава – магмы. Формы интрузивных тел. Время формирования интрузивных тел.
Магматизм — термин, объединяющий эффузивные (вулканизм) и интрузивные (плутонизм) процессы в развитии складчатых и платформенных областей. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные.
Магматизм является проявлением глубинной активности Земли; он тесно связан с ее развитием, тепловой историей и тектонической эволюцией.
В современную геологическую эпоху магматизм особенно развит в пределах Тихоокеанского геосинклинального пояса, срединно-океанических хребтов, рифтовых зон Африки и Средиземноморья и др. С магматизмом связано образование большого количества разнообразных месторождений полезных ископаемых.
41) Гравитационный перенос.
Гравитационный процесс или перемещение обломков горный пород происхоит под девйсвтием силы тяжести, из возвышенных мест в пониженные.
Этот процесс дейсвутет тогда, когда материал перемещается в низ по склону в твердом или полужидком состоянии. При гравитационном переносе материла может перемещаться разными способами: падение,скатывание и скольжение отдельных обломков по крутым склонам. Суть гвавитационных поцессов заключается в разрешении г/п, которе происходит гавным образов в верхний части склона.
г/п, учавствующие в гравитационных процессах образуют отложения, которые коллювии.
Медленное течение это процесс оплывания почвы, свойсвеннои осыпям.
Быстрое течение наблюдается при большой крутизне склона и значительной насыщенности рыхлого материала водой.
Обваливание – перемещение обломков г/п в форме осыпания и обваливания.
Скорость гравитационного переноса зависит от размеров обломков и уклона склона. Подземные воды играют важную роль в гравитационном переносе продуктов.
Провальные, обвальные и медленные.
Оползни возникают в результате действия водно-гравитационных процессов.
А в гравитацонно-водных – сели.
42) Геологическая работа ветра.
Она слагается из корразии, дефляции, переноса рыхлого материала и аккумуляции.
Дефляцией называется разрушение г/п, раздробление и выдувание рыхлых частиц вследствие действия ветровых потоков.
Разрушение г/п воздушным потоком, в котором содержатся твердые частицы, носит название корразия (обтачивание).
Эоловая деятельность - деятельность ветра, выражающаяся в разрушении горных пород, и переносе разрушенного материала. Наиболее ярок проявляется в пусиынных областях и оголенных, лишенных растительного покрова, широких и плоских речных долинах и на побережьях крупных озер, морей и океанов. Если на пути переносимого песка встречаются скальные г/п, то под дейсвием находившихся в воздухе песчинок происходит корразия. Ветер не только разрушает, переносит и отлагает тонкий песчаные материал, но и создает эоловый песчаные рельеф – барханы, продольные гряды, дюны и эоловую рябь. С деятельность ветра связано образование лёсса. Лёсс – это осадочная горная порода, неслоистая, однородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет.
В основном эоловая деятельность наносит ущерб хозяйственной деятельности человека.
43) Геологическая деятельность рек.
Реки производят в огромных масштабах денудационную, транспортирующую и аккумулятивную работу. Они существенным образом преобразуют рельеф земной поверхности. Режим геологической работы рек и масштабы переносимых объектов воды связаны с различным режимом питания рек.
Реки (геологическая их деятельность) — геологическая деятельность, как и других проточных вод, выражается главным образом:
а) размыванием, разрушением горных пород
б) перенесением размытого материала или в растворенном виде, или в механически взвешенном состоянии
в) отложением переносимого материала в места более или менее отдаленные от той области, из которой этот материал заимствован.
Перенесение размытого материала рек производят или в химически растворенном виде, или в механически взвешенном состоянии.
Наиболее резким результатом размывающей деятельности рек в их верховьях является удлинение рек к их истокам и в некоторых случаях даже прорыв ими водораздельных возвышенностей и соединение в одну систему рек, стекающих с противолежащих склонов такой возвышенности.
В речных долинах имеются поймы и надпойменные террасы. Последние могут быть эрозионными, эрозионно-аккумулятивными и аккумулятивными. В устьевых частых рек в зависимости от ряда причин формируется дельты или эстуарии.