Метаморфизм горных пород.Причины и типы метаморфизма, характеристика гланейших типов. Структурные и текстурные особенности горных пород, метаморфические фации

Метаморфизм горных пород- существенные изменения текстуры, структуры, минерального и химического состава горных пород в земной коре и мантии под воздействием глубинных флюидов (летучих компонентов), температуры и давления. ПРИЧИНЫ И ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление, растворы и газы, выделяющиеся из магмы.При динамометаморфизме все округлые части породы (например, гальки в конгломератах) сдавливаются и превращаются в линзообразные включения, зерна породы также раздавливаются в направлении, перпендикулярном к направлению давления, происходит переориентировка всех вытянутых и плоских минералов длинными осями в одном направлении, перпендикулярном давлению. При этом порода как бы разделяется на множество тонких чешуек, или пластинок, которые часто скользят друг по другу, плоскости их вследствие трения пришлифовываются и индивидуальность чешуек выступает еще более отчетливо. Так возникает сланцеватая текстура, и вся порода превращается в сланец. Давление, переориентировка минералов и трение вызывают повышение температуры, происходит частичная перекристаллизация минералов, изменение их формы и размеров. При термометаморфизме главную роль играет повышение температуры.В этом процессе часто принимает участие вода, которая, превращаясь в пар и вступая в реакции, способствует образованию новых минералов.Пневматолитовый и гидротермальный метаморфизм способствует образованию в породе многочисленных новых минералов,В результате пневматолитового и гидротермального метаморфизма сильно изменяются не только структура и текстура породы, но и ее химический состав.Причинами метаморфизма может быть внедрение магмы в верхние части земной коры и общее возрастание температуры и давления при погружении горных пород на большую глубину. В зависимости от причин, вызвавших метаморфизм, различают его отдельные типы: контактовый, региональный и ультраметаморфизм. Таким образом, получается классификация видов метаморфизма, основанная на другом принципе, чем выделение типов метаморфизма по факторам (температура, давление и т. п.). Текстуры метаморфических пород. Текстура пород, как пространственная характеристика свойств породы, отражает способ заполнения пространства.Сланцевая: большое распространение в метаморфических породах получили листоватые, чешуйчатые и пластинчатые минералы, что связано с их приспособлением к кристаллизации в условиях высоких давлений. Это выражается в сланцеватости горных пород, которая характеризуется тем, что породы распадаются на тонкие плитки и пластинки.

Полосчатая — чередование различных по минеральному составу полос (например, у циполина), образующихся при наследовании текстур осадочных пород.Пятнистая — наличие в породе пятен, отличающихся по цвету, составу, устойчивости к выветриванию.Массивная — отсутствие ориентировки породообразующих минералов.Плойчатая — когда под влиянием давления порода собрана в мелкие складки.Миндалекаменная — представленная более или менее округлыми или овальными агрегатами среди сланцеватой массы породы.Катакластическая — отличающаяся раздроблением и деформацией минералов. Структуры метаморфических пород Согласно практике геологических исследований «структура» больше характеризует размерные (крупно-, средне- или мелкообломочные) параметры слагающих породу зёрен.Структуры метаморфических пород возникают в процессе перекристаллизации в твёрдом состоянии, или кристаллобластеза. Такие структуры называют кристаллобластовыми. По форме зёрен различают текстуры [1]:гранобластовая (агрегат изометрических зёрен);лепидобластовая (агрегат листоватых или чешуйчатых кристаллов);нематобластовая (агрегат игольчатых или длиннопризматических кристаллов);фибробластовая (агрегат волокнистых кристаллов).По относительным размерам:гомеобластовая (агрегат зёрен одинакового размера);гетеробластовая (агрегат зёрен разных размеров);порфиробластовая;пойкилобластовая (наличие мелких вростков минералов в основной ткани породы);ситовидная (обилие мелких вростков одного минерала в крупных кристаллах другого минерала). Фации метаморфизма -совокупность метаморфических горных пород различного состава, отвечающих определённым условиям образования по отношению к основным факторам метаморфизма – температуре, литостатическому давлению и парциальным давлениям летучих компонентов во флюидах, участвующих в метаморфических реакциях между минералами.

21. Землятресения. Причины и интенсивность землятресений. Распространния землятресений, сейсмическое районирование. Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях. Интенси́вность землетрясе́ния — мера величины сотрясения земной поверхности при землетрясении на охваченной им территории. Интенсивность землетрясения может определяется в баллах одной из принятых сейсмологических шкал интенсивности, либо максимальными кинематическими параметрами колебаний земной поверхности (например, ускорениями). Второе является предпочтительным, поскольку только таким образом можно реально, количественной мерой оценивать такое сложное и серьёзное явление, как сейсмическое воздействие. Районы распространения землетрясений. Зачастую эти природные явления наблюдаются в Средиземноморском (более 50% землетрясений), Тихоокеанском (около 40%), а также Атлантическом сейсмических поясах. Среди стран больше землетрясений происходит в Чили и Японии. Сейсмическое районирование. оценка потенциальной сейсмической опасности в сейсмоактивном районе. Выделение сейсмоопасных районов основывается на результатах совместного анализа инструментальных и макросейсмических данных о землетрясениях прошлых лет (интенсивность колебаний на поверхности Земли, пространственное распределение очагов землетрясений, их размеры, магнитуда и энергия землетрясений, повторяемость и т. п.) и геологических особенностях района (история геологического развития, интенсивность и контрастность новейших и современных тектонических движений, возраст и характер тектонических нарушений, их активность и т. п.).

22. Геология как наука: предмет, цели и задачи, перспективы развития. Геоло́гия — наука о составе, строении и закономерностях развития Земли, других планет Солнечной системы и их естественных спутников. Изучает происхождение и развитие Земли и ее внутренних оболочек (геосфр), взаимоотношение внешних и внутренних геосфер, роль и результаты воздействия на земную поерхность геологических процессов, устанавливает закономерности эволюции Земли и занимается вопросами поиска и разведки месторождений полезных ископаемых. Задачи. В геологических исследованиях можно различить три основных направления. Задачей первого из них (описательная геология) служит описание минералов, горных пород и их типов; изучение состава, формы, размеров, взаимоотношений, последовательности залегания и всех прочих вопросов, связанных с современным размещением и составом геологических тел (слоев горных пород, гранитных массивов и др.). Второе направление (динамическая геология) заключается в изучении геологических процессов и их эволюции. К числу этих процессов относятся как внешние по отношению к земной коре и более глубоким геосферам (разрушение горных пород, перенос и переотложение ветром, ледниками, наземными и подземными водами; накопление осадков на дне рек, озёр, морей, океанов и др.), так и внутренние (движения земной коры, землетрясения, извержения вулканов и сопутствующие им явления). Геологические процессы изучаются не только в естественных условиях, но и экспериментально. Восстановление картины геологического прошлого Земли (историко-геологическая реконструкция) составляет сущность третьего направления геологических исследований (историческая геолоия). Задачи этого направления сводятся к изучению распространения и последовательности образования геологических напластований и других геологических тел, а также к установлению последовательности различных геологических процессов и событий, например процессов тектогенеза, метаморфизма, образования и разрушения залежей полезных ископаемых, трансгрессий и регрессий морей, смены эпох оледенений эпохами межледниковий и т.д. Все три направления геолгии неразрывно связаны друг с другом и исследование каждого геологического объекта, как и любой территории, ведётся со всех трёх точек зрения, хотя каждое направление является самостоятельным в смысле основных принципов и методов исследования. Современное состояние и ближайшие перспективы геологических наук. Глубинная геодинамика. Современные модели глубинного строения Земли. Успехи сейсмотомографии.Проблемы корреляции глобальных проявлений эндогенных и экзогенных процессов. Современные представления о геокатастрофах. Нелинейные процессы в геологии.Межпланетный и космический уровни изучения вещества. Восстановление ранних стадий развития Земли и планет земной группы. Возникновение жизни на Земле.Компьютерные технологии и современные методы геологического картирования.Полезные ископаемые XXI в.: региональные, планетарные и экономические аспекты.Экологические исследования — приоритетные направления геологии XXI в.

23. Вещественный состав земной коры. Горные породы и миниралы, их происхождение, распространение, морфология, парагенезис и основные свойства. Земная кора сложена минералами и горными породами. Минералы - это достаточно устойчивые химические соединения и самородные элементы, имеющие строго конкретное, только им присущее внутреннее строение. Минералы образуются в результате эндогенных и экзогенных процессов, а также могут выращиваться в лабораториях, на заводах. Горные породы - минеральные агрегаты с более или менее постоянным минеральным составом. Они могут быть мономинеральными, т.е. состоящими из одного минерала,или полиминеральными – состоящими из нескольких минералов.Магматические горные породы, как и слагающие их минералы, формируются из магматического расплава при застывании магмы в недрах (интрузивные) и на поверхности (эффузивные) Земли.Метаморфические горные породы образуются в результате сложных преобразований в составе и строении горных пород в связи с воздействием на них высоких температур и давлений.Осадочные горные породы формируются на поверхности Земли или чуть глубже из продуктов выветривания, жизнедеятельности организмов, посредством химической садки солей из перенасыщенных растворов. Парагенезис минералов- закономерное совместное нахождение в земной коре минералов, связанных общими условиями образования. Минералы, формирующие парагенетические ассоциации, возникают в результате развития какого-либо природного процесса минералообразования, который может происходить в различные по длительности отрезки времени и в различных физико-химических и термодинамических условиях.Важнейшими факторами, определяющими Парагенезис минералов, являются: химизм среды, история её геологического развития, физико-химические и термодинамические условия минералообразования. Минералы, возникающие в сходных условиях, образуют парагенетические ряды, которые в общем закономерно повторяются в различных месторождениях. Парагенезис минералов тесно связан с парагенезисом элементов, участвующих в минералообразующих процессах. Тщательное исследование и анализ Парагенезис минералов в горных породах позволяют восстановить развитие минералообразующего процесса, познать причины, обусловливающие постоянные закономерные сочетания одних и тех же минералов в месторождениях, имеющих сходную геохимическую историю. Изучение Парагенезис минералов имеет большое практическое значение для поисков месторождений полезных ископаемых, так как при наличии в горной породе группы легко наблюдаемых минералов, характерных для данной ассоциации, можно предположить наличие других минералов-спутников, ценных для промышленного использования.

24. Внутреннее строение Земли. [1] Толщина Земной коры (внешней оболочки) изменяется от нескольких километров (в океанических областях) до нескольких десятков километров (в горных районах материков). Сфера земной коры очень небольшая, на ее долю приходится всего около 0,5% общей массы планеты. Основной состав коры - это окислы кремния, алюминия, железа и щелочных металлов. В составе континентальной коры, содержащей под осадочным слоем верхний (гранитный) и нижний (базальтовый), встречаются наиболее древние породы Земли, возраст которых оценивается более чем в 3 млрд. лет. Океаническая же кора под осадочным слоем содержит в основном один слой, близкий по составу к базальтовым. Возраст осадочного чехла не превышает 100-150 миллионов лет.[1-2] От низлежащей мантии земную кору отделяет во вмогом еще загадочный Слой Мохо (назван так в честь сербского сейсмолога Мохоровичича, открывшего его в 1909 году), в котором скорость распространения сейсмических волн скачкообразно увеличивается.[2] На долю Мантии приходится около 67% общей массы планеты. Твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами, совместно с земной корой называют литосферой - самой жесткой оболочкой Земли. Под ней отмечен слой, где наблюдается некоторое уменьшение скорости распространения сейсмических волн, что говорит о своеобразном состоянии вещества. Этот слой, менее вязкий и более пластичный по отношению к выше и ниже лежащим слоям, называют астеносферой. Считается, что вещество мантии находится в непрерывном движении, и высказывается предположение, что в относительно глубоких слоях мантии с ростом температуры и давления происходит переход вещества в более плотные модификации. Такой переход подтверждается и экспериментальными исследованиями.[3] В нижней мантии на глубине 2900 км отмечается резкий скачок не только в скорости продольных волн, но и в плотности, а поперечные волны сдесь исчезают совсем, что указывает на смену вещественного состава пород. Это внешняя граница ядра Земли.[4-5] Земное ядро открыто в 1936 году. Получить его изображение было чрезвычайно трудно из-за малого числа сейсмических волн, достигавших его и возвращавшихся к поверхности. Кроме того, экстремальные температуры и давления ядра долгое время трудно было воспроизвести в лаборатории. Земное ядро разделяется на 2 отдельные области: жидкую (ВНЕШНЕЕ ЯДРО) и твердую (BHУTPEHHE), переход между ними лежит на глубине 5156 км. Железо - элемент, который соответствует сейсмическим свойствам ядра и обильно распространен во Вселенной, чтобы представить в ядре планеты приблизительно 35% ее массы. По современным данным, внешнее ядро представляет собой вращающиеся потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество. Именно с ним связывают происхождение земного магнитного поля, считая, что, электрические токи, текущие в жидком ядре, создают глобальное магнитное поле. Слой мантии, находящийся в соприкосновении с внешним ядром, испытывает его влияние, поскольку температуры в ядре выше, чем в мантии. Местами этот слой порождает огромные, направленные к поверхности Земли тепломассопотоки - плюмы.[6] ВНУТРЕННЕЕ ТВЕРДОЕ ЯДРО не связано с мантией. Полагают, что его твердое состояние, несмотря на высокую температуру, обеспечивается гигантским давлением в центре Земли. Высказываются предположения о том, что в ядре помимо железоникелевых сплавов должны присутствовать и более легкие элементы, такие как кремний и сера, а возможно, кремний и кислород. Вопрос о состоянии ядра 3емли до сих пор остается дискуссионным. По мере удаления от поверхности увеличивается сжатие, которому подвергается вещество. Расчеты показывают, что в земном ядре давление может достигать 3 млн. атм. При зтом многие вещества как бы металлизируются - переходят в металлическое состояние. Существовала даже гипотеза, что ядро Земли состоит из металлического водорода.

25. Понятие о тектонических структурах и их классификация. Под тектоническими структурами понимают участки земной коры, отличные по строению, составу и условиям образования, главным определяющим фактором развития которых являются тектонические движения наряду с магматизмом и метаморфизмом. Главной тектонической структурой можно назвать саму земную кору с ее особенностями строения и состава, следующими по рангу тектоническими структурами будут являться континенты и океаны, характерная разница между которыми заключена в особенностях строения слагающей их коры. Более низкими по рангу будут структуры, слагающие континенты и океаны. Важнейшими из них являются платформы, подвижные геосинклинальные пояса и пограничные участки древних платформ и складчатых поясов.Существует большое разнообразие тектонических структур, в связи со своими масштабами разделенных на разные ранги: от общепланетных (земная кора) до локальных (щиты, массивы).