Метаморфические горные породы

О реликтовой структуре говорят в том случае, когда в породе сохраняется текстура исходной материнской породы. Так в метаморфизованных осадочных породах сохраняется их слоистость. В условиях одностороннего давления создаются благоприятные условия для развития минералов, вытянутых в одном или двух направлениях (призматических, игольчатых и др.), а также для их упорядоченной переориентации в горных породах.

В результате образуются следующие основные виды текстур:

1. сланцеватая – при однообразной ориентировке пластинчатых или удлиненных зерен;

2. полосчатая – при линейном обособлении отдельных минералов или их скоплений;

3. плойчатая – когда минеральные обособления смяты в мелкие складки;

4. очковая или линзовидная, образованная линзовидными, параллельно ориентированными скоплениями минералов и некоторые другие.

В некоторых породах, особенно контактово – метаморфических наблюдаются массивные структуры. Формы залегания метаморфических пород в абсолютном большинстве случаев наследуются от пород исходных. исключения составляют формы залегания контактово – метаморфических пород, представленных контактовыми ореолами.

№3

БЛОКИ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ (а. tectonic blocks; н. tektonische Blocke; ф. bloks tectoniques; и. bloques tectoniсоs) — участки земной коры, ограниченные разломами. В плане блоки тектонические многоугольные изометричные или вытянутые. Размеры от сотен м2 до миллионов км2. Небольшие блоки тектонические выделяются в рудных и шахтных полях, при выборе участков под строительство. Крупные блоки тектонические — глыбы литосферы — различаются характером тектонического режима и специфичностью истории развития. Они испытывают друг относительно друга как вертикальные, так и горизонтальные перемещения, последние могут достигать несколько сотен и тысяч км, первые — десятков километров. Различен и характер разломов, ограничивающих блоки тектонические — от сбросов неглубокого заложения до глубинных разломов.

Введение

Разрывные нарушения в земной коре являются одним из главных источников нарушений и загрязнений окружающей среды. Так глубинные разломы характеризуются длительной историей развития с многочисленными, вплоть до настоящего времени, этапами активизации. Разрывные нарушения в значительной степени влияют на формирование рельефа дневной поверхности Земли, развитие овражно-балочной системы.

Для зон разрывных нарушений характерна повышенная трещиноватость, дезинтеграция и водонасыщенность пород. Вдоль них активно развивается карст, наблюдаются интенсивные водоперетоки, устанавливается гидравлическая связь поверхностных и подземных вод. В результате всех этих явлений в зонах динамического влияния разрывных нарушений наблюдается разуплотнение и оседание несущих грунтов, инфильтрация поверхностных загрязнителей в водоносные горизонты питьевого назначения, формирование ландшафтных аномалий с высокими концентрациями химических элементов и веществ различных классов опасности на геохимических барьерах. В зонах влияния разломов часто наблюдаются деформации земной поверхности, приводящие к нарушениям целостности зданий, сооружений, дорог, трубопроводов и т.д.

Земная кора

Земная кора является наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли. Название «кора» исторически связано с представлением о твердой оболочке, образовавшейся в результате остывания поверхностных слоев расплавленного огненно-жидкого вещества Земли, из которого она состояла первоначально, как это представлялось по ранее господствовавшим космогоническим гипотезам.

Земная кора состоит из нескольких слоев, толщина и строение которых различны в пределах океанов и материков. В связи с этим выделяют океанический, материковый и промежуточный типы земной коры, которые будут описаны дальше.

По составу в земной коре выделяют обычно три слоя - осадочный, гранитный и базальтовый.

Осадочный слой сложен осадочными горными породами, являющимися продуктом разрушения и переотложения материала нижних слоев. Этот слой хотя и покрывает всю поверхность Земли, но местами настолько тонок, что практически можно говорить о его прерывистости. В то же время иногда он достигает мощности в несколько километров.

Гранитный слой сложен в основном магматическими породами, образовавшимися в результате застывания расплавленной магмы, среди которых преобладают разности, богатые кремнеземом (кислые породы). Этот слой, достигающий на материках мощности 15-20 км, под океанами сильно сокращается и даже может совсем отсутствовать.

Базальтовый слой также слагается магматическим веществом, но более бедным кремнеземом (основными породами) и обладающим большим удельным весом. Этот слой развит в основании земной коры во всех областях земного шара.

Материковый тип земной коры характеризуется присутствием всех трех слоев и является значительно более мощным, чем океанический.

Земная кора представляет собой основной объект изучения геологии. Земная кора состоит из весьма разнообразных горных пород, состоящих из не менее разнообразных минералов. При изучении горной породы, прежде всего исследуют ее химический и минералогический состав. Однако этого недостаточно для полного познания горной породы. Одинаковый химический и минералогический состав могут иметь породы различного происхождения, а, следовательно, и различных условий залегания и распространения.

Представим себе такую породу, как гранит. Она состоит из минералов: кварца, полевого шпата, биотита и иногда роговой обманки. Если гранит залегает на поверхности Земли, то в условиях резко континентального климата он подвергается механическому разрушению, выветриванию. Камень распадается на составные части, образуется дресва, состоящая из обломков минералов. Обломки подхватываются текучими водами, которые окатывают их, измельчают и превращают в песок. В дальнейшем песок может быть сцементирован в песчаник и так возникает новый камень, новая горная порода осадочного происхождения. По минералогическому и химическому составу она может почти не отличаться от гранита, тем не менее условия ее образования, формы залегания и закономерности распространения будут совсем иными.

Поэтому, для того чтобы выяснить происхождение горной породы, надо изучить не только ее химический и минералогический состав, но и многие другие особенности, а именно: структуру, текстуру и форму залегания.

Под структурой породы понимают размеры, состав и форму слагающих ее минеральных частиц, и характер их связи друг с другом. Различают разные типы структур, в зависимости от того, сложена ли горная порода из кристаллов или аморфного вещества, какова величина кристаллов, какова степень окатанности обломков, совершенно не связанны друг с другом образующие породу минеральные зерна или они спаяны каким-либо цементирующим веществом, непосредственно срослись друг с другом, проросли друг друга и т. д.

Под текстурой понимают взаиморасположение составляющих породу компонентов, или способ заполнения ими пространства, занимаемого горной породой. Примером текстур могут быть: слоистая, когда порода состоит из чередующихся слоев разного состава и структуры, сланцеватая, когда порода легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная, пузырчатая и т.д.

Под формой залегания горных пород понимается форма тел, образуемых ими в земной коре. Для одних пород - это пласты, т.е. сравнительно тонкие тела, ограниченные параллельными поверхностями; для других - жилы, штоки и т.п.

В основу классификации горных пород кладется их генезис, т.е. способ происхождения. Выделяют три крупные группы пород: магматические, или изверженные, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных расплавов, находящихся в недрах земной коры под большим давлением. Эти расплавы получили название магмы (от греческого слова «мазь»). В одних случаях магма внедряется в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине, в других - она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы.

Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород и последующего отложения и накопления продуктов этого разрушения.

Метаморфические породы представляют собой результат метаморфизма, т.е. преобразования ранее существовавших магматических и осадочных горных пород под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения характера давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а также под влиянием других факторов.

Тектонические движения земной коры

Тектоническими движениями называют перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. Эти движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменения первичного залегания горны пород. Особенно отчетливо эти изменения наблюдаются на примере осадочных пород, которые первично отлагаются в вин горизонтально залегающих пластов, а вследствие тектонических нарушений оказываются смятыми в складки или разорванными на отдельные чешуи и блоки. Тектонические движения, в конечном счете, создают наблюдаемую структуру земной коры, т. е. они являются созидательными движениями («тектонос» по-гречески--созидательный). В результате этих движений возникают и основные неровности рельефа поверхности Земли.

Тектонические движения можно разделить на два типа: радиальные -- колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. 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 результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций: 1) деформации крупных прогибов и подняли; 2) складчатые и 3) разрывные.

Первый тип тектонических деформаций, вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и наблюдениям человека не поддаются.

Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие морщины.

Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень часто являются производными от первых двух типов в большей мере от складчатых. Установить причину той или т деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться вязи с внедрением магмы и т. п. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движений, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.

Складчатые тектонические нарушения

Различают два основных типа складок: антиклинальные (антиклинали), в которых изгиб слоев горных пород обращен выпуклостью вверх, и синклинальные (синклинали), в которых слои изогнуты выпуклостью вниз. Формы этих структур могут быть весьма разнообразны. Они различаются по положению осевых плоскостей в пространстве, наклону крыльев и по соотношению элементов.

Основные элементы складки

Различают складки: прямые (симметричные); с вертикальными осевыми плоскостями, косые (наклонные, асимметричные), у которых осевые плоскости наклонены. Кроме того складки бывают опрокинутыми (крылья наклонены в одну сторону), лежащие (крылья имеют горизонтальное залегание) и перевернутые. Складки могут быть открытыми (широко расставленными) или тесно сжатыми, оси складок могут быть наклонены к горизонту, складки ныряют в глубину. Наиболее крупные и резко выраженные складки встречаются только в определенных районах, чаще всего в областях складчатого горообразования (Северошотландское нагорье, Альпы, Гималаи, Анды состоят из серии разнообразных крупных складок).

В плане по протяженности различают складки:

Линейные, имеющие большую протяженность и длину, во много раз превосходит ширину. Они приурочены к горным складчатым областям или складчатым зонам, где все слои г.п. сильно дислоцированы.

Брахискладки (или укорочение), в которых длина больше ширины в 2-3 раза. Выпуклая брахискладка - брахиантиклиналь, вогнутая - брахисинклиналь.

Купола и мульды - длина и ширина складок одинаковы или близки по размеру. В плане образуют округлый или неправильный формы купол - выпуклая (антиклинальная) складка, мульда - вогнутая (синклинальная).

Дианировые складки (греч. Дианиро - протыкаю). В ядре залегают сильно перемятые пластичные породы (соль, гипс, насыщенные водой глины и др.), которые называются ядром протыкания. Наиболее распространенные - соляные и глиняные дианиры.

Разрывные тектонические нарушения

Разрывные нарушения представляют собой трещины, поверхности скольжения, зоны смятия или разлома, с большими или меньшими перемещением по ним. Своими сравнительно большими размерами и существенной амплитудой смещения (вдоль плоскости разрыва или в перпендикулярном к нему направлении) разрывные нарушения отличаются от безамплитудных (или микроамплитудных) трещин в горных породах, которые тоже в конечном итоге являются разрывами

При растяжении с разрывом пород один блок взгромождается на другой и возникают взбросы (обратные сбросы) или надвиги (угол падения плоскости разрыва <45 °). При этом в месте разрыва происходит некоторое сокращение земной коры. Во всех случаях происходит некоторое сокращение земной коры. Во всех случаях происходит вертикальное перемещение блоков пород.

Разлом -- нейтральный термин, характеризующий разрывное нарушение с относительно крутым или вертикальным падением и с существенным перемещением в плоскости разрыва. Это определение не подразумевает способа образования разрывного нарушения и не зависит от направления относительного перемещения висячего и лежачего крыла. В нейтральности заключается большое удобство термина «разлом», тому что очень часто в начальные стадии изучения бывает трудно определить, к какому генетическому типу нарушение относится.

Все разломы по морфологическому и в значительной мере по генетическому признаку, подразделяются на три большие группы:

а) взбросы -- разрывные нарушения, приводящие к сокращению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для взброса характерно относительное приподнимание висячего бока или соответственно опускание лежачего бока.

б) сбросы -- разрывные нарушения, привод, к увеличению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для нормального сброса характерно относительное опускание висячего бока или соответствующее поднятие лежачего бока.

в) сдвиги -- разрывные нарушения с горизонтальным (или обладающим горизонтальным) направлением перемещения одного или обоих блоков, составляющих бока нарушения. Это чисто морфологический признак для выделения сдвигов.

Если при наблюдении в плане смещение по сдвигу происходит слева направо в противоположном от наблюдателя крыле (независимо от того, как карта ориентирована), сдвиг называется правым, тогда как сдвиг с перемещением справа налево в противоположном от наблюдателя крыле будет называться левым сдвигом.

Взбросы и сбросы во многих случаях характеризуются наличием горизонтальной составляющей перемещения и, таким образом, превращаются в взбросо-сдвиги и сбросо-сдвиги. Об этом ВАЖНОМ обстоятельстве необходимо всегда помнить, анализируя происшедшие вдоль разрыва перемещения, потому что в чистом виде взбросы, сбросы и сдвиги встречаются нечасто, и недооценка вертикального или горизонтального элемента перемещения может привести к большим ошибкам.

Вдоль плоскостей разрыва часто прослеживаются зоны дробления (шириной от нескольких сантиметров до нескольких метров) заполненные тектонической брекчией массой угловатых обломков пород и тонким глинистым материалом, которые образуются за счет трения блоков. При отсутствии тектонических брекчий породы в плоскости разрыва могут быть сильно притерты и отполированы или изборождены царапинами и называются зеркалами скольжения (шоссе Севастополь-Ялта, над ущельем Бати лиман Зеркало скольжения; штрихи показывают направление смещения; плоскость разрыва вертикальная; определяется как сбросо-подвиг) в большинстве случаев крупные разрывные структуры, тянущиеся на сотни километров, представляет собой целую зону нескольких почти параллельных разрывов, которые проявляются на поверхности в виде четко выраженных обнажений - уступов, обрывов (положительных форм рельефа).

Они являются ослабленными зонами, в которых пород легче поддаются разрушению и могут быть местами развития оврагов, руслами рек и заполнены выветренным обломочным материалом.

Нормальные сбросы часто группируются в две параллельные системы разрывов с плоскостями, наклоненными навстречу друг другу, между которыми ступенчато опущены крупные блоки пород, такие разрывные структуры называют грабенами или рифтовыми доменами, представляющими собой узкие вытянутые понижения рельефа, в которых обычно развиваются крупные озерно-речные системы.

Разрывные структуры, образованные в результате воздымания пород между параллельными системами разрывов называются горстами или блоковыми горами. Пример: горы Гари в Восточной Германии.

Надвиги могут возникать на подвернутых крыльях лежачих складок. Системы очень полых надвинутых пластин пород называются надвиговыми покровами или марьяжами и бывают надвинуты как на пластичные молодые, так и на жесткие породы древнего складчатого основания (Северошотландское нагорье), где была установлена часть пород и была перемещена с места первичного залегания примерно на 16 км.

Нарушение сплошности в породах без перемещения блоков называется трещинами.

Возникновение их обусловлено различного рода напряжениями, возникающими при движении земной коры. В местах их распространения в породах возникают ослабленные зоны, легко поддающиеся воздействию выветривания, поэтому они играют важную роль в формировании рельефа и гидрографической сети.

Различают такие типы трещин:

Трещины сокращения (усадки) и уплотнения образовавшихся в процессе диагенеза, когда возникшие из осадка породы полностью обезвоживаются и становятся более плотными под влиянием веса вышележащих слоев.

Трещины остывания - вертикальные, характерны для магматических лав.

Трещины параллельные контактам интрузии с вмещающими породами. Считают, что возникновение их было вызвано расширением пород, когда первоначальные силы сжатия были устранены в результате разрушения и сноса вмещающих пород. Интрузии рассекаются также системными взаимно перпендикулярными трещинами, возникающими при остывании и затвердении магматических разрывов. Часто определяют характер гидрографической сети.

Землетрясения

Землетрясения - это сотрясение земной коры, вызванное мгновенной разрядкой напряжений, накапливающихся в разных участках земной коры. Регистрируются землетрясения сейсмографами установленными на сейсмических станциях (в мире их свыше 700). Ежегодно они регистрируют несколько миллионов землетрясений. Среди них около ста разрушительных, одно-два опустошительных.

Место в земной коре или в верхней мантии, где произошло смещение масс, вызвавшее упругие волны в теле Земли, называется гипоцентром (очаг или фокус) землетрясения. Волны от гипоцентра расширяются, постепенно затухая, во все стороны. Скорее всего волны достигают поверхности Земли в области, лежащей над гипоцентром, т.к. они направлены к поверхности Земли. Область поверхности Земли, где наблюдаются вертикальные удары, называется эпицентром. При увеличении расстояния от эпицентра в два раза энергия очага убывает в 10-12 раз и т.д.

Во время Ашхабадского землетрясения 1948 г. при глубине очага 15-20 км. эпицентральная область достигает 100 км., а ширина 10 км. За последнее время катастрофические землетрясения произошли в Чили (1960 г.), Аляске (1969 г.), Китае (1976 г.). В СССР: Ташкентское (1966 г.), Дагестанское (1970,1976,1984 гг.) и Спитакское в Армении (1988 г.).

Для определения силы интенсивности землетрясений на поверхности Земли разработаны сейсмические шкалы. Каждый балл шкалы условно выражается цифрой, соответствующей определенной системе, разрушению построек, почвы, психологическому состоянию людей и т.д.

В нашей стране используют 12-бальную шкалу С.В. Медведева, В. Шпонхойера (ГДР) и В. Карника (Чехословакия) - LMSK - 64¦, которая положена в основу международной шкалы. В Европе и Америке используют шкалу американского геофизика Ч. Рихтера, предложенную им в 1935 г., которая изменяется от 0 до 8,8.

Графическое изображение хода землетрясения - сейсмограмма. По данным сейсмографов строят карты изосейст (линии, соед. точки одинаковой силы землетрясения).

При землетрясениях высвобождается огромная энергия. Сейсмологи применяют условную энергетическую характеристику - магнитуду М или мощностью землетрясений.

Землетрясениям обычно предшествуют и сопровождают подземный гул, дефорсиация почвы, разрывы в земной коре, камнепады, обвалы, оползни. Сейсмические области. Сильные и частые землетрясения наблюдаются в периферической части Тихого океана.

Тихоокеанический сейсмический пояс, где они связаны с глубинными разломами. Очаги здесь сосредоточены в не широкой (70-80 км.) зоне, наклоненной в сторону материков под углом 30-60°: зоны Беньофа-Заварицкого.

Трансъевроазиатский или Средиземно-Индонезийский пояс, охватывающий складчатые сооружения от Гибралтара до Малайского архипелага.

Атлантический пояс - приурочен к срединно-океаническому хребту. В нем в последние два десятилетия сильно активизировались сейсмические процессы.

Индийско-Африканский пояс - охватывает хребты Индийского океана, районы, прилегающие к великим грабенам Центральной Африки, к грабенам Красного моря, Палестины, Сирии.

№4

Это самый короткий геологический период, но именно в четвертичном периоде сформировалось большинство современных форм рельефа и произошло множество существенных событий в истории Земли (с точки зрения человека), важнейшие из которых — ледниковая эпоха и появление человека. Продолжительность четвертичного периода так мала, что обычные палеонтологические методы относительного и изотопного определения возраста оказались недостаточно точны и чувствительны. На таком коротком интервале времени применяется прежде всего Радиоуглеродный анализ и другие методы, основанные на распаде короткоживущих изотопов. Специфика четвертичного периода по сравнению с другими геологическими периодами вызвала к жизни особую ветвь геологии — четвертичную

Четвертичный период - Современный период в истории развития Земли, продолжительностью около 1 миллиона лет, наступивший после неогена. Четвертичный период характеризуется неоднократным чередованием холодных и теплых климатических эпох. В холодные эпохи развивались материковые оледенения, во время которых мощные ледниковые покровы занимали обширные площади в Евразии и Северной Америке. Во внеледниковых более южных областях в это время устанавливались влажные эпохи. Вследствие обилия влаги в пустынях и полупустынях возникали обширные озерные бассейны и реки, которые заселялись богатой фауной и покрывались обильной растительностью. В горных районах развивались мощные ледники, выходившие на предгорные равнины. В теплые послеледниковые эпохи ледники в северных областях исчезали полностью или сильно сокращались в размерах, в южных областях климат становился сухим.

Смена теплых и холодных эпох в четвертичном периоде отражалась на изменении животного мира. В начале четвертичного периода фауна мало отличается от фауны конца плиоцена: на территории Европы в это время обитали бегемоты, носороги, первобытные быки, лошади, южные слоны (Elephas meridionatis), а на территории СССР - весьма сходная с этим комплексом хопровская фауна.

После миндельского (лихвинского) оледенения состав фауны значительно изменился. В это время формируется хазарский комплекс фауны, включивший трогонтериевого слона, гигантского оленя, носорога мерка, эласмотерия, сайгаков, пещерного льва, пещерную гиену, пещерного медведя и других. В следующее максимальное оледенение состав наземной фауны в Европе и Азии еще больше меняется: она становится полярной. Для нее стали характерны: мамонт, шерстистый носорог, северный олень, песец волки, лисицы, бурые медведи, белая куропатка и другие. Эта фауна просуществовала почти до конца позднечетвертичного времени, когда сменилась современной. Смена теплых и холодных климатических эпох сказалась на миграции морской фауны, состав которой в целом изменился мало: в ледниковые эпохи холодолюбивые формы спускались далеко на юг, где их остатки найдены в отложениях морских террас.

Растительность четвертичного периода мало отличается от растительности конца неогена, не только в родовом, но и в видовом отношении. В связи с оледенением происходило лишь неоднократное географическое ее перераспределение. Наиболее важным событием четвертичного периода было появление в начале периода человека, который, пройдя несколько стадий развития от питекантропа и синантропа, превратился в современного человека.

№5

Диагностические признаки.

В этой лекции рассмотрим другие физические свойства. К ним относятся: цвет, блеск, прозрачность; твердость, плотность, спайность, излом и др. свойства.

ЦВЕТ минерала определяется его способностью поглощать определенную часть светового спектра. Ферсман выделил 3 рода окрасок минералов по происхождению:

идиохроматическую (своя собственная),

аллохроматическую (алло - чужой),

псевдохроматическую (псевдо - ложный).

Идиохроматическая - в состав минерала входит элемент, дающий окраску- хромофор. Например, железо дает черную или бурую окраску, свинец- серый, медь- зеленый и т. д.

Аллохроматическая - окраска за счет элементов-примесей, изменяющих окраску минерала. Например, кварц бесцветный минерал, а его разновидности аметист, морион окрашены в фиолетовый или черный цвет за счет примесей атомов Fe.

Псевдохроматическа я - обусловлена включениями посторонних минералов. Например, минерал лабрадор обладает темным собственным цветом, но при рассмотрении его под разными углами наблюдается синяя окраска. Она обусловлена тонкими включениями минерала ильменита, который изменяет светопреломление.

Иногда на поверхности минерала появляется радужная окраска, называемая побежалостью - возникает за счет образования тонкой пленки окислов на его поверхности.

МИНЕРАЛЫ - ЭТАЛОНЫ ЦВЕТА

синий - азурит

бурый – лимонит

зеленый - малахит

свинцово-серый – молибденит

красный - киноварь

черный – магнетит

золотисто-желтый - золото

латунно-желтый - халькопирит

ЦВЕТ ЧЕРТЫ – цвет минерала в порошке. Часто цвет черты повторяет цвет минерала, но бывают и отклонения. Например, минералы магнетит и хромит имеют черный цвет, а их цвет в порошке или цвет черты отличаются: у магнетита черта черная, а у хромита - темно-бурая.

ПРОЗРАЧНОСТЬ – способность минерала пропускать свет. По этому признаку минералы разделяются на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.

БЛЕСК – способность отражать падающий свет. По отражательной способности минералов блеск подразделяется на металлический и неметаллический. Металлический блеск имеют минералы с высокой отражательной способностью. Неметаллический блеск подразделяют на: стеклянный, жирный, перламутровый и т.д.

СПАЙНОСТЬ – способность минералов раскалываться под ударом с образованием ровных поверхностей параллельных граням, ребрам и др. кристаллографическим направлениям. Выделяют спайность:

- весьма совершенная (слюда, тальк),

- совершенная (кальцит, галит),

- средняя (полевые шпаты, роговая обманка),

- несовершенная (оливин, апатит),

- весьма несовершенная (золото, корунд).

ИЗЛОМ – вид поверхности при расколе минерала. Бывает – ровный, ступенчатый, раковистый, занозистый, землистый и т.д.

ПЛОТНОСТЬ – зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы по плотности подразделяются на: легкие (1-3 г/см 3), тяжелые (3,5-9 г/см 3), очень тяжелые (9-23 г/см3).

ТВЕРДОСТЬ – способность минерала сопротивляться механическому воздействию. Выделяют абсолютную и относительную твердости.

Абсолютную твердость определяют прибором, называемым склерометр в кг /мм 3.

Относительная твердость определяется сравнительным путем. Для этого берут минерал с известной твердостью и воздействуют им или на него другим минералом. Существует эталонная шкала для определения относительной твердости минералов. Её разработал австрийский минералог Моос в 1824 г., поэтому названа его именем. В ней подобраны 10 минералов, которые располагаются в порядке возрастания твердости и номер эталонного образца в ней означает величину относительной твердости этого минерала.

МИНЕРАЛЫ ШКАЛЫ МООСА

1. Тальк Mg 3 [ Si 4 О10 ] (OH)2

6. Ортоклаз К [ Al Si2 O8]

2. Гипс Са SO 4. 2H2 O

7. Кварц SiO2

3. Кальцит СаСО3

8. Топаз Al2 [ SiO4 ] (F,OH)2

4. Флюорит Са F2

9. Корунд Al2O3

5. Апатит Ca5 [ PO4 ] 3 (F,OH)

10. Алмаз С

Когда нет под рукой эталонной шкалы, пользуются стеклом, гвоздем, стальным ножом или напильником, т.е. заменителями эталонных минералов.

Кроме перечисленных свойств, которые проявляются у всех минералов, существуют свойства присущие отдельным минералам или группе минералов. Их называют особые свойства и к ним относятся:

Магнитность - определяется по отклонению минералом стрелки компаса;

Люминесценция – любое излучение минералом света без накаливания. Выделяют: флюоресценцию - свечение минерала происходит при облучении ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, фосфоресценцию - продолжение свечения минерала после прекращения облучения; люминесценция наблюдается у минералов, содержащих в кристаллической решетке примеси ионов. Так минерал шеелит светится бледно-голубым цветом за счет включений МОЛИБДЕНА.

Пьезо - и пироэлектрические. Пьезоэлектричество- это явление, когда под действием давления вдоль полярной оси кристалла на её концах концентрируются положительные и отрицательные заряды. Пироэлектричеств о- тоже явление (появление электрических зарядов) только под действием температуры при нагревании.

Реакция с соляной кислото й - происходит выделение углекислого газа, реакция хорошо наблюдается визуально.

Вкус и запах - некоторые минералы издают запах, при каком - либо воздействии на них (при ударе и т.п.), другие минералы - соленые или горько-соленые на вкус (каменная соль).

Радиоактивность - ею обладают минералы, содержащие радиоактивные элементы.

Все основные свойства проявляются (кроме особых) у каждого минерала. Часто разные по химическому составу минералы бывают внешне похожи по одному или нескольким свойствам. Например, по цвету, блеску, прозрачности минералы кварц и кальцит похожи и их трудно отличить по этим свойствам. Но по другим свойствам - твердости и спайности они резко отличаются друг от друга. Эти свойства для них являются диагностическими признаками. Таким образом, свойства минералов, по которым их можно определить или отличить друг от друга являются их диагностическими признаками.

Все свойства минералов изучают:

макроскопически, т.е. определяют свойства визуально;

с помощью лабораторных исследований с привлечением разнообразных приборов и анализаторов: так химический состав минерала устанавливается после проведения ряда химических или спектральных анализов для определения элементов, входящих в его состав;

строение кристаллической решетки определяют с помощью рентгеноструктурного анализа, основанного на отражении и дифракции рентгеновских лучей от кристаллографических плоскостей. В последнее время для изучения структуры минерала применяют электронный микроскоп;

оптические свойства минералов изучают под микроскопом.

Сейчас создано много приборов, которые позволяют сделать комплекс лабораторных исследований прямо в образце, содержащем исследуемый минерал, т.е. отпадает трудоемкая работа по извлечению минерала в чистом виде, без примесей другого минерала.

Изучение свойств минералов дало толчок экспериментальным исследованиям для получения минералов в лабораторных условиях. Такие исследования позволяют моделировать условия образования минералов, что представляет несомненный научный интерес. Практическое значение таких исследовани й- получение искусственных минералов для ювелирной промышленности, радиоэлектроники и др. отраслей.

О названиях минералов - многие пришли из древних времен:

- на основе физических свойств или химического состава (например - магнетит, никелин),

- по географическому месту открытия (ильменит - в Ильменских горах, арагонит - по испанской провинции);

- по имени великих ученых или деятелей – уваровит (мини стр пр освещения Уваров), шеелит (в честь ученого химика Шееле открывшего элемент W).

Многие минералы, кроме основного, имеют одно или несколько других названий, называемых синонимами. Например, флюорит- плавиковый шпат, сфалерит- цинковая обманка и т.д.

Процессы минералообразования в природе происходят по законам физической химии и термодинамики. Главными факторами являются химический состав среды, температура и давление. Все они в процессе минералообразования изменяют свои параметры, т.е. являются величинами переменными. Изменение величины концентрации химических элементов, температуры и давления может протекать плавно и постепенно, или скачкообразно резко. При таких условиях минералы могут кристаллизоваться одновременно-последовательно друг за другом: оливин → пироксен → роговая обманка; или одновременно, например, при интенсивном испарении морской воды в лагунах образуются залежи солей, состоящие из минералов: галит → сильвин → карналит → гипс → сера. Такое совместное нахождение минералов, образовавшихся на определенной стадии процесса минералообразования называется ПАРАГЕНЕЗИС МИНЕРАЛОВ. А минералы, образовавшиеся совместно на какой - то определенной стадии минералообразования называются парагенетической ассоциацией. Знание парагенезисов минералов имеет большое научное и практическое значение. Так было теоретически и практически установлено, что в кимберлитовых трубках совместно с алмазами кристаллизуется минерал группы гранатов - ПИРОП. В Якутии по находкам пиропа были открыты месторождения алмазов.

Классификация минералов

Сейчас известно ~ 3000 минералов и каждый год их число увеличивается. Как ориентироваться в этом многочисленном и разнообразном мире минералов? Для этого ученые группируют или систематизируют их на основе каких-то признаков. То есть проводят классификацию. В минералогии были попытки создать классификацию на основе разных признаков: например по твердости, блеску или спайности; по условиям образования или генезису. Но есть минералы, которые могут образоваться совершенно в разных условиях. С середины прошлого столетия минералы стали классифицировать по химическому составу – по доминирующему аниону или анионной группе. Но только после появления рентгеноструктурного анализа и определения с его помощью внутреннего строения минералов стало возможным установить тесную связь между химическим составом минерала и его кристаллической решеткой. Это открытие положило начало принципу кристаллохимической классификации минералов. Впервые это сделали ученые Брэгг и Гольдшмидт для силикатов.

За основную единицу при такой классификации принят минеральный вид, обладающий определенной кристаллической структурой и определенным стабильным химическим составом. Минеральный вид может иметь разновидности. Под разновидностью понимают минералы одного вида, отличающиеся друг от друга по какому-то физическому признаку, например по цвету минерал кварц многочисленными разновидностями (черный – морион, прозрачный – горный хрусталь, фиолетовый – аметист).

В процессе минералообразования минералы одного минерального вида могут отличаться друг от друга внешним обликом – размерами кристаллов или формой. В этом случае каждый минерал одного минерального вида называют минеральный индивид.

Существующие классификации объединяют минеральные виды в классы или группы. Их количество у разных авторов колеблется, по мере усовершенствования классификации и получения новых данных о минеральных видах. Мы рассмотрим восемь классов: самородные карбонаты

сульфиды сульфаты

оксиды и гирооксиды фосфаты

галоиды силикаты

№6

Классификация осадочных горных пород

Генетические группы пород Породы

Обломочные

Рыхлые и слабо уплотненные Обломки неокатаны: глыбы, щебень, дресва Обломки окатаны: валунники, галечники: крупные, средние, мелкие; гравий: крупный, мелкий

Сцементированные Обломки неокатаны: брекчия глыбовая, крупная, средняя, мелкая; дресвяник крупно- и мелкозернистый

Коллоидно-осадочные

Коллоидно-осадочные породы глинистые:

пластичные

непластичные

Глины: каолинитовая, монтмориллонитовая, полимиктовая; суглинок

Глина сухарная, аргиллит

Глиноземистые породы Боксит, латерит

Железистые породы Бурый железняк

Марганцовистые руды Руда марганцовистая

Хемогенные

Сульфаты Гипс, ангидрит

Галоидные Соль каменная, соль калийная (сильвинит, карналлит)

Биохимические

Медистые Медистый песчаник и алевролит

Кремнистые Диатомит, трепел, опоки, яшма, сланец кремнистый

Карбонатные Известняк, доломит, мергель

Фосфатные Фосфорит

Органогенные

Торф Торф

Ископаемые угли:

гумусовые

сапропелита

Угли: бурый, каменный, антрацит

Сланец горючий

Природные битумы Озокерит, асфальт, асфальтит, керит

Группа нефти Нефть, природный газ

По условиям образования все породы этого генетического ряда делятся на ряд групп:

- обломочные

- колоидно-осадочные

- хемогенные

- биохимические

- органогенные

Обломочные горные породы

В основе группировки обломочных пород лежат структура (размер), степень окатанности частиц, характер и состав цемента и минеральный состав обломков. К породам этой группы относятся гравий, галька, щебень, пески и песчаники, алевролиты.

Колоидно-осадочные горные породы

Наиболее типичными представителями коллоидно-осадочных пород являются глины, аргиллиты и глинистые сланцы. К породам коллоидно-осадочного происхождения относятся также многочисленные глиноземистые (латериты, бокситы), железистые, марганцевые (руды) образования. Текстуры и структуры этих пород землистые, пористые, оолитовые, бобовые и конкреционные.

Хемогенные горные породы.

Хемогенные горные породы.Этот генетический тип охватывает группу сульфатных и галоидных пород.

Сульфатные породы представлены ангидритом и гипсом, галоидные - каменной солью и калийными солями - карналлитом и сильвинитом-образующими залежи калийных солей, имеющих большое промышленное значение

Горные породы биохимического происхождения

Породы биохимического происхождения. В зависимости от состава выделяют кремнистые (трепел, опоки, некоторые яшмы), карбонатные (известняки, доломиты, мергели) и фосфатные породы.

Кремнистые породы частично или полностью состоят из кремнезема или скелетов кремневых организмов. Встречаются они в виде пластов, прослоев, конкреций среди других осадочных пород.

Известняки сложены главным образов минералами группы кальцита и скелетами известняковых организмов.

Доломиты на 90-95% состоят из минерала доломита с небольшой примесью кальцита, халцедона, органического вещества.

Фосфатные горные породы

Фосфатные породы представлены различными осадочными образованиями, содержащими не менее 10% Р2О5. С ними связаны промышленные месторождения фосфатов. Для всей этой группы пород характерны слоистые, конкреционные, оолитовые, сферолитовые, органогенные и обломочные текстуры и структуры.

№7

Геологическое время

Как люди узнают о тех событиях, которые происходили на Земле до появления человека? В основном по остаткам древней жизни. Такие остатки ученые — геологи и палеонтологи — периодически находят в самых разных местах: например, на бывшем дне океана, ставшем пустыней, в отложениях древних озёр, в обрывах горных хребтов, в вечной мерзлоте, в разных слоях горных пород. Но как определить, какие из них старше, а какие, по геологическим меркам, более молодые?

Наука, изучающая слои Земли, называется стратиграфией (от лат. stratum — слой и греч. grapho — пишу - прим. от geoglobus.ru). Стратиграфический принцип положен в основу изучения жизни Земли. Его предложил датский ученый Нильс Стено в XVII веке, а в первой половине XIX века, в результате исследований многих ученых, была намечена общая последовательность событий в истории Земли.

Находя остатки или отпечатки ископаемых растений или животных в слоях горных пород, ученые узнавали по ним временной промежуток, в который формировались эти слои. Например, если в слоях, которые залегают выше других, найдены отпечатки какого-то растения, а ниже их не встречено, значит, раньше этого растения не существовало. По подобным ископаемым остаткам даются датировки и других, сходных по составу горных пород. Принцип сравнительного анализа лёг в основу геохронологии (от греч. ge - земля, chronos - время и logos - учение - прим. от geoglobus.ru).

Относительная геохронология основана на последовательности сменяющих друг друга событий. С развитием науки и техники стало возможным измерять возраст абсолютной геохронологии изотопным методом.

Геохронологическая шкала

Чтобы понять порядок (хронологию - прим. от geoglobus.ru) древних событий, была предложена геохронологическая шкала, согласно которой вся жизнь нашей Земли разделена на большие временные промежутки — эры. Учёные полагают, что сама наша планета образовалась в результате Большого взрыва около 4,5 млрд лет назад, но только к концу этого древнейшего периода на поверхности появилась вода, сформировалась атмосфера и зародилась жизнь. Архей и протерозой называют также «криптозой», т.е. «время скрытой жизни». В это время организмы, населяющие Землю, не имели твёрдого скелета, таким образом, от них не могло остаться ничего, кроме отпечатков или следов жизнедеятельности. Остальные эры — палеозой, мезозой и кайнозой — объединены в фанерозой — время явной жизни. Организмы фанерозоя имеют твердый минеральный скелет.

Сейчас благодаря высокоточным приборам, позволяющим исследовать древние породы, сделаны выводы о возможности существования некоторых форм жизни и в те далёкие времена юности нашей планеты.

Границами между крупными временными отрезками — эрами — являются события планетарного масштаба, такие как распады континентов, великие вымирания флоры и фауны, падение метеоритов и т.д., в результате которых происходила существенная перестройка поверхности планеты и менялись условия и формы жизни на ней.

Всего выделено пять эр:

— архейская (эра древнейшей жизни, началась 3,9 млрд лет назад);

— протерозойская (эра ранней жизни, началась 2,5 млрд лет назад);

— палеозойская (эра древней жизни, началась 545 млн лет назад), в ней периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь;

— мезозойская (эра средней жизни, началась 248 млн лет назад), в ней периоды: триас, юра, мел;

— кайнозойская (эра новой жизни, началась 65 млн лет назад и продолжается по сей день), в ней периоды: палеоген, неоген, антропоген.

Эры подразделяются на периоды по наиболее значимым событиям, воссозданным благодаря находкам ископаемых растений и животных. Периоды получили свои названия по местности, где впервые были описаны породы этого возраста, по названиям племён, населявших эти места, либо по каким-то другим характерным признакам. Например, название юрского периода мезозойской эры связано с горной системой Юра (Юрскими горами - прим. от geoglobus.ru) на границе Франции и Швейцарии, кембрийский период палеозойской эры получил название по одноимённым горам в Шотландии, карбоновый, или каменноугольный, период палеозойской эры обязан своим названием мощным толщам каменного угля, образовавшимся в это время, а антропогеновый период кайнозойской эры связан своим названием с появлением человека (от греч. antropos — человек, genos — рождение).

№8

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ К статье МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ Большую часть энергии во всем мире получают за счет сжигания ископаемого топлива - угля, нефти и газа. В ядерной энергетике тепловыделяющие элементы (твэлы) промышленных реакторов на АЭС состоят из урановых топливных стержней. Уголь является важным национальным природным ресурсом в первую очередь благодаря своей энергетической ценности. Среди ведущих мировых держав только Япония не располагает большими запасами угля. Хотя уголь - самый распространенный вид энергоресурсов, на нашей планете имеются обширные территории, где угольных месторождений нет. Угли различаются по теплотворной способности: она самая низкая у бурого угля (лигнита) и самая высокая у антрацита (твердого блестящего черного угля). Мировая добыча угля составляет 4,7 млрд. т в год (1995). Однако во всех странах в последние годы проявляется тенденция к снижению его добычи, поскольку он уступает место другим видам энергетического сырья - нефти и газу. В ряде стран добыча угля становится нерентабельной в связи с отработкой наиболее богатых и сравнительно неглубоко залегающих пластов. Многие старые шахты закрываются как убыточные. Первое место по добыче угля занимает Китай, за ним следуют США, Австралия и Россия. Значительное количество угля добывается в Германии, Польше, ЮАР, Индии, на Украине и в Казахстане. Северная Америка. Ископаемый уголь - важнейший и наиболее распространенный источник энергии в США. Страна располагает самыми большими в мире промышленными запасами угля (всех типов), которые оцениваются в 444,8 млрд. т, общие запасы в стране превышают 1,13 трлн. т, прогнозные ресурсы - 3,6 трлн. т. Крупнейший поставщик угля - штат Кентукки, за ним следуют Вайоминг и Западная Виргиния, Пенсильвания, Иллинойс, Техас (в основном лигнит), Виргиния, Огайо, Индиана и Монтана. Примерно половина запасов высокосортного угля сосредоточена в Восточной (или Аппалачской) провинции, протянувшейся с севера на юг от северо-западной Пенсильвании до северной Алабамы. Эти высококачественные угли каменноугольного периода используются для производства электроэнергии и получения металлургического кокса, потребляемого при выплавке железа и стали. К востоку от этого угленосного пояса в Пенсильвании находится угольный бассейн площадью ок. 1300 кв. км, на который приходится почти вся добыча антрацита в стране. Самые крупные запасы угля размещаются на севере Центральных равнин и в Скалистых горах. В угольном бассейне Паудер-Ривер (шт. Вайоминг) угольные пласты мощностью ок. 30 м разрабатываются открытым способом гигантскими экскаваторами-драглайнами, тогда как в восточных районах страны даже маломощные (ок. 60 см) пласты часто доступны для выемки лишь подземным способом. На бурых углях Северной Дакоты работает крупнейшее в стране предприятие по газификации угля. Запасы бурых и каменных (полубитуминозных) углей верхнемелового и третичного возраста в западных районах Северной Дакоты и Южной Дакоты, а также в восточных районах Монтаны и Вайоминга многократно превышают объем угля, добытого до сих пор в США. Крупные запасы каменных (битуминозных) углей мелового возраста имеются в межгорных осадочных бассейнах провинции Скалистых гор (в штатах Монтана, Вайоминг, Колорадо, Юта). Далее к югу угольный бассейн продолжается в пределах штатов Аризона и Нью-Мексико. Небольшие угольные месторождения разрабатываются в штатах Вашингтон и Калифорния. Почти 1,5 млн. т угля ежегодно добывается на Аляске. Запасов каменного угля США при современных темпах его потребления должно хватить на несколько сотен лет. Потенциальным источником энергии является метан, содержащийся в угольных пластах; его запасы в США оцениваются более чем в 11 трлн. м3. Угольные залежи Канады сосредоточены в основном в восточных и западных провинциях, где добывается ок. 64 млн. т битуминозных и 11 млн. т бурых углей в год. Залежи высококачественных углей каменноугольного возраста имеются в Новой Шотландии и Нью-Брансуике, более молодых углей не столь высокого качества - в пределах продолжающихся к северу угленосных бассейнов Великих равнин и Скалистых гор в Саскачеване и Альберте. Высококачественные нижнемеловые угли залегают на западе Альберты и в Британской Колумбии. Они интенсивно разрабатываются в связи с растущим спросом на коксующийся уголь металлургическими заводами, расположенными на Тихоокеанском побережье страны. Южная Америка. В остальной части Западного полушария промышленные месторождения угля невелики. Ведущий производитель угля в Южной Америке - Колумбия, где он добывается открытым способом главным образом на гигантском угольном разрезе Эль-Серрехон. За Колумбией следуют Бразилия, Чили, Аргентина и Венесуэла, располагающие весьма незначительными запасами угля. Азия. Самые крупные запасы ископаемого угля сосредоточены в Китае, где на этот вид энергетического сырья приходится 76% потребляемого топлива. Общие ресурсы угля на территории Китая превышают 986 млрд. т, примерно половина их находится в Шэньси и Внутренней Монголии. Большие запасы имеются также в провинциях Аньхой, Гуйчжоу, Шиньси и в Нинся-Хуэйском автономном районе. Из общего количества 1,3 млрд. т угля, добытого в Китае в 1995, около половины приходится на 60 тыс. мелких угольных копей и разрезов местного значения, другая половина - на крупные государственные шахты, такие, как мощный разрез Аньтайбао в провинции Шэньси (рис. 1), где ежегодно добывается до 15 млн. т сырого (необогащенного) угля. Важными угледобывающими странами в Азии являются Индия (278 млн. т в год), Северная Корея (50 млн. т), Турция (53,2 млн. т), Таиланд (19,3 млн. т). СНГ. В России на основе сжигания угля производится в два раза меньше энергии, чем в результате сжигания нефти и газа. Однако уголь продолжает играть важную роль в энергетике. В 1995 свыше 260 млн. т угля было использовано в качестве топлива для ТЭС и в сталелитейной промышленности. Примерно 2/3 ископаемых углей в России составляют каменные, а 1/3 - бурые. Самые крупные каменноугольные бассейны России: Кузнецкий (крупнейший по объему добычи), Тунгусский, Таймырский, Ленский, Иркутский, Южно-Якутский, Минусинский, Буреинский, Печорский, Карагандинский. Важное промышленное значение имеют также Челябинский и Кизеловский бассейны на Урале, Сучанский на Дальнем Востоке и ряд мелких месторождений в Забайкалье. Донецкий угольный бассейн с высококачественными коксующимися углями и антрацитом лишь частично заходит на территорию Ростовской области РФ, а в основном расположен на Украине. Среди буроугольных бассейнов выделяются Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Таймырский, Подмосковный. На Украине кроме Донбасса имеется Львовско-Волынский каменноугольный бассейн, в Казахстане - крупное Экибастузское каменноугольное месторождение и Тургайский буроугольный бассейн, в Узбекистане - Ангренское месторождение бурых углей. Европа. Добыча угля в Центральной и Западной Европе в 1995 составляла 1/9 от мировой. Высококачественный уголь, добываемый на Британских островах, имеет в основном каменноугольный возраст. Бльшая часть месторождений угля находится в южном Уэльсе, на западе и севере Англии и на юге Шотландии. В пределах континентальной Европы уголь добывают примерно в 20 странах, главным образом на Украине и в России. Из угля, добываемого в Германии, около 1/3 составляет высококачественный коксующийся уголь Рурского бассейна (Вестфалия); в Тюрингии и Саксонии и в меньшем количестве в Баварии в основном добывают бурый уголь. Промышленные запасы каменного угля в Верхнесилезском угольном бассейне на юге Польши занимают второе место после запасов Рурского бассейна. В Чехии также имеются промышленные запасы каменных (битуминозных) и бурых углей. Африка довольно бедна месторождениями ископаемых углей. Только в ЮАР (в основном на юге и юго-востоке Трансвааля) каменный уголь добывается в значительном количестве (ок. 202 млн. т в год) и в небольшом объеме - в Зимбабве (4,9 млн. т в год). Австралия - один из крупнейших в мире производителей угля, экспорт которого в страны Тихоокеанского бассейна постоянно растет. Добыча угля здесь превышает 277 млн. т в год (80% битуминозного, 20% бурого угля). Наибольший объем добычи угля приходится на Квинсленд (угленосный бассейн Боуэн), за ним следуют Новый Южный Уэльс (месторождение в долине р. Хантер, Западное и Южное прибрежное), Западная Австралия (месторождения в окрестностях Банбери) и Тасмания (месторождение Фингал). Кроме того, уголь добывают в Южной Австралии (Ли-Крик) и Виктории (угленосный бассейн Латроб-Вэлли). Нефть и газ. Условия образования. Нефтегазоносные осадочные бассейны обычно связаны с определенными геологическими структурами. Практически все крупные залежи нефти приурочены к геосинклиналям - участкам земной коры, которые в течение длительного времени испытывали прогибание, в результате чего там накопились особенно мощные осадочные толщи. Осадконакопление в таких условиях происходило синхронно с тектоническим опусканием; поэтому моря, затапливавшие пониженные элементы рельефа, были неглубокими, и даже при общей мощности осадков более 6 км нефтеносные отложения сложены мелководными фациями. Нефть и газ встречаются в породах разного возраста - от кембрийских до плиоценовых. Иногда нефть добывается и из докембрийских пород, однако считается, что ее проникновение в эти породы вторично. Наиболее древние залежи нефти, приуроченные к палеозойским породам, установлены главным образом на территории Северной Америки. Вероятно, это можно объяснить тем, что здесь наиболее интенсивные поиски проводились в породах именно этого возраста. Бльшая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым депрессиям и окраинам материков: 1) Персидский залив - Северная Африка; 2) Мексиканский залив - Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о.Тринидад); 3) острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная

Аляска; 6) Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о.Сахалин с прилегающими участками шельфа. Запасы. Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т (1995). Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают (в порядке убывания): Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла, Мексика, Ливия, Китай, США, Нигерия, Азербайджан, Казахстан, Туркмения, Норвегия. Объем мировой добычи нефти составляет ок. 3,1 млрд. т (1995), т.е. почти 8,5 млн. т в сутки. Добыча ведется 95 странами, причем более 77% продукции сырой нефти приходится на долю 15 из них, включая Саудовскую Аравию (12,8%), США (10,4%), Россию (9,7%), Иран (5,8%), Мексику (4,8%), Китай (4,7%), Норвегию (4,4%), Венесуэлу (4,3%), Великобританию (4,1%), Объединенные Арабские Эмираты (3,4%), Кувейт (3,3%), Нигерию (3,2%), Канаду (2,8%), Индонезию (2,4%), Ирак (1,0%). Северная Америка. В США в 1995 ок. 88% всей добычи нефти приходилось на Техас (24%), Аляску (23%), Луизиану (14%), Калифорнию (13%), Оклахому (4%), Вайоминг (3,5%), Нью-Мексико (3,0%), Канзас (2%) и Северную Дакоту (1,4%). Наибольшую площадь занимает нефтегазоносная провинция Скалистых гор (штаты Монтана, Вайоминг, Колорадо, северо-западная часть шт. Нью-Мексико, Юта, Аризона и Невада). Ее продуктивная толща имеет возраст от миссисипского (нижнекаменноугольного) до мелового. Среди наиболее крупных месторождений выделяются Белл-Крик в юго-восточной Монтане, Солт-Крик и впадина Элк в Вайоминге, Рейнджли в западном Колорадо и нефтегазоносный район Сан-Хуан на северо-западе Нью-Мексико. Промышленная добыча нефти в Тихоокеанской геосинклинальной провинции сосредоточена в Калифорнии и на севере Аляски, где находится одно из крупнейших нефтегазовых месторождений в мире - Прадхо-Бей. В будущем, по мере истощения этого месторождения, разработка залежей нефти, возможно, переместится в пределы Арктического фаунистического резервата, где нефтяные ресурсы оцениваются почти в 1,5 млрд. т. Основной нефтегазоносный район Калифорнии - долина Сан-Хоакин - включает такие крупнейшие месторождения, как Сансет-Мидуэй, Кеттлмен-Хиллс и Коалинга. Крупные месторождения расположены в бассейне Лос-Анджелес (Санта-Фе-Спрингс, Лонг-Бич, Уилмингтон), меньшее значение имеют месторождения Вертура и Санта-Мария. Бльшая часть калифорнийской нефти связана с миоценовыми и плиоценовыми отложениями. Канада производит ежегодно 89,9 млн. т нефти, главным образом в провинции Альберта. Помимо этого, нефтегазовые месторождения разрабатываются в Британской Колумбии (преимущественно газовые), Саскачеване и юго-западной Манитобе (северное продолжение бассейна Уиллистон). В Мексике основные залежи нефти и газа находятся на побережье Мексиканского залива в районах Тампико, Поса-Рика-де-Идальго и Минатитлан. Южная Америка. Крупнейший нефтегазоносный бассейн этой части света Маракайбо расположен в пределах Венесуэлы и Колумбии. Венесуэла - ведущий производитель нефти в Южной Америке. Второе место принадлежит Бразилии, третье - Аргентине, а четвертое - Колумбии. Нефть добывается также в Эквадоре, Перу и Тринидаде и Тобаго. Европа и страны СНГ. Добыча нефти и природного газа играла очень большую роль в экономике СССР, который был одним из крупнейших производителей и экспортеров нефти. В 1987 в СССР действовали почти 128 тыс. нефтяных скважин. В 1995 добыча нефти в России составила 306,7 млн. т. Большинство вновь осваиваемых месторождений (94) находится в Западной Сибири. Крупные месторождения имеются также на Северном Кавказе, в Волго-Уральском районе, Восточной Сибири и странах Центральной Азии. Один из крупнейших в мире нефтегазоносных бассейнов находится в Азербайджане в районе Баку. Открытие в начале 1970-х годов крупных залежей нефти и газа в Северном море вывело Великобританию на второе место в Европе по добыче нефти, а Норвегию - на третье. Румыния принадлежит к числу стран, где добыча нефти из выкопанных вручную колодцев началась еще в 1857 (на два года раньше, чем в США). Ее основные южноприкарпатские нефтяные месторождения в значительной степени исчерпаны, и в 1995 в стране было добыто всего 6,6 млн. т. Суммарная добыча нефти в Дании, Югославии, Нидерландах, Германии, Италии, Албании и Испании в том же году составила 18,4 млн. т. Ближний Восток. Главные производители нефти в этом регионе - Саудовская Аравия, Иран, Ирак, ОАЭ и Кувейт. В Омане, Катаре и Сирии добывается более 266 тыс. т нефти в сутки (1995). Основные месторождения нефти в Иране и Ираке расположены вдоль восточной периферии Месопотамской низменности (самые крупные из них - южнее города Босра), а в Саудовской Аравии - на побережье и шельфе Персидского залива. Южная и Восточная Азия. Ведущим производителем нефти здесь является Китай, где суточная добыча составляет ок. 407,6 тыс. т (1995). Крупнейшие месторождения - Дацин в провинции Хэйлунцзян (ок. 40% всей добычи Китая), Шэнли в провинции Хэбэй (23%) и Ляохэ в провинции Ляонин (ок. 8%). Нефтегазоносные бассейны широко распространены также в центральных и западных районах Китая. Второе место по добыче нефти и газа в этом регионе занимает Индия. Основные их запасы сосредоточены в седиментационных бассейнах, обрамляющих докембрийский щит. Добыча нефти на территории Индонезии началась с 1893 (о.Суматра) и достигла промышленных масштабов в 1901. В настоящее время Индонезия производит 207,6 тыс. т нефти в сутки (1995), а также большое количество природного газа. Нефть добывается в Пакистане, Мьянме, Японии, Таиланде и Малайзии. Африка. Наибольшее количество нефти производят Нигерия и Ливия, значительны также месторождения Алжира и Египта. Битуминозные пески и горючие сланцы. Во время энергетического кризиса 1970-х годов велись поиски альтернативных источников энергии, которые могли бы заменить нефть. В Канаде, например, открытым способом разрабатывались битуминозные пески (нефтеносные пески, в которых после улетучивания легких фракций остаются тяжелые нефти, битум и асфальт). В России имеется аналогичное месторождение на Тимане (Ярицкое). В США сосредоточены большие запасы горючих сланцев (на западе шт. Колорадо и в других районах). Крупнейшее месторождение горючих сланцев находится в Эстонии. В России горючие сланцы встречаются в Ленинградской, Псковской и Костромской областях, Поволжье, Иркутском угленосном бассейне.

№9

Магма (От греч. "магма" - "густая мазь") смесь магматического расплава, кристаллов и/или их сростков и флюидной фазы, способная к перемещению в земной коре. Магма, изливающаяся на поверхность Земли, теряет растворенные летучие компоненты и превращается в лаву, которая застывая формирует эффузивные горные породы. При застывании магмы на глубине образуются интрузивные горные породы, которые образуют разнообразные по форме и размерам интрузивные тела — от мелких даек, представляющих собой выполненные магмой трещины, до огромных массивов, площадью во многие тысяч

Date: 2015-11-13; view: 703; Нарушение авторских прав