Билет №3

1.Параметрические модели Земли

Параметрические модели Земли составляются на основе изучения изменений с глубиной таких параметров как плотность, давление, ускорение силы тяжести, скорости сейсмических волн, температуры, электропроводности и т.д. Они учитывают распределение плотности и скорости сейсмических колебаний с глубиной, а также изменение вещества в полиморфных переходах. В соответствии с этим были предложены 3 типа параметрических моделей (РЕМ): 1-построенные для континентов (РЕМс); 2-построенные для океанов (РЕМо); 3-осредненная модель (РЕМа).

до 100 км-литосфера, 100-380-астеносфера, 380-400-зона полиморфных переходов (оливин-шпинель), 400-640 – рост скорости за счет давления, 640-650 – 2-я зона полиморфных переходов, затем досамого ядра увеличиваются скорости упругих колебаний за счет увеличения давления и плотности.

2. Экзогенные процессы минералообразования, общая характеристика.

В поверхностной зоне земной коры происходит мощный процесс разрушения минералов и руд. Совокупность явлений химического и физического разрушения носит общее название выветривания. Продукты выветривания могут переноситься водными и воздушными потоками на значительные расстояния. Некоторые минералы и породы могут при этом переходить в раствор и мигрировать в растворенном виде, достигая морей и океанов. В определенных местах земной коры все эти продукты соответственно их гидродинамической и гидрохимической активности будут выпадать в осадок. Этот процесс носит название осадочного. Процессы выветривания. Они приводят к механическому разрушению и химическому разложению пород и минералов. Агентами выветривания являются вода и ветер, колебания температур, кислород и углекислота воздуха, жизнедеятельность организмов. Интенсивность выветривания также зависит от климата, рельефа, химического состава пород и минералов. В результате физического выветривания происходит механическое разрушение породи минералов – их дезинтеграция. Обломочный материал либо остается на месте, либо переносится водными потоками. Новых минералов при эторм не образуется, но образуются россыпи – важный источник многих ценных минералов. При химическом выветривании происходит химическое разложение минералов, и образуются новые минералы, устойчивые в поверхностных условиях. При разложении горных пород, содержащих различные силикаты и алюмосиликаты, происходит вынос продуктов (соли натрия, калия, кальция), а труднорастворимые продукты- глинозем и кремнезем- остаются на месте разрушения или испытывают незначительное перемещение. В зависимости от некоторых условий глинозем может присутствовать либо в виде вторичных силикатов, либо а виде гидратов окисей. Образование каолина идет по схеме:

K(AlSi₃O₈)+CO₂+H₂O --- Al₄(Si₄O₁₀)(OH)₈+K₂CO₃+SiO₂

Ортоклаз каолин

Помимо отложения указанных продуктов на месте разрушения (остаточные месторождения), они могут быть переотложены водными потоками (осадочные месторождения). Большое значение имеют процессы выветривания в рудных месторождениях. Во вскрытых эрозией рудных жилах первичные рудные минералы, легко разрушаются и переходят во вторичные, окисленные минералы – сульфаты, окислы, карбонаты и др. В самой верхней части зоны окисления, богатой кислородом, сульфиды окисляются в сульфаты:

1

2

3

4 Уровень грунтовых вод

1. Выщелоченная зона

2. Богатая окисленная зона

3. Зона цементации (зона вторичного сульфидного обогащения)

4. зона первичных (неокисленных) руд

Сульфаты легко растворимы, они просачиваются в нижнюю часть зоны окисления, где образуются новые минералы: гипс, малахит, опал.

2CuSO₄+2CaCO₃+5H₂O=Cu(CO₃)(OH)₂+2Ca(SO₄)*2H₂O+CO₂

гипс

Главный минерал зоны окисления – лимонит, или бурый железняк. Ниже уровня грунтовых вод следует зона цементации, или вторичного сульфидного обогащения, за которой находится первичные неокисленные руды. В зоне цементации воды содержат сероводород и серную кислоту; в них отсутствует свободный кислород. Сульфаты металлов реагируют с первичными рудами, в результате чего образуются вторичными сульфиды:

FeS₂+CuSO₄+H₂O --- Cu₂S+CuS*CuS₂+FeSO₄+H₂SO₄

халькозин ковеллин

Осадочный процесс. Разрушенные в результате выветривания огромные массы горных пород и минералов перемещаются текучими водами. При этом происходит сортировка материала и его отложения. Так образуются механические осадки, имеющие очень широкое распространение. К ним относится главная масса обломочных горных пород (гравий, пески, глины). Химическое осаждение минералов может происходить как из истинных ,так и из коллоидных растворов. В озерах и морях возникали такие условия, когда растворенные вещества не могут больше находиться и выпадают в осадок. Таково происхождение разлачных солей: гипс, галит. Это химические осадки. В разрушении минералов и горных пород большую роль играет жив. Организмы – бактерии, поэтому эго выделяют в

биохимический процесс. Факторы минералообразования. Минерал – это продукт природных физико-химических процессов. По источнику энергии процессы минеролообразования разделяются на две большие группы: эндогенные, связанные с внутренней энергией земли, и экзогенные, связанные с энергией солнца. Эндогенные (или гипогенные, глубинные) процессы протекают в недрах земли и связаны с магматической деятельностью. Процессы застывания магмы ведут к образованию различных магмат. Горных пород, а отделяющиеся от магмы газовые и водные растворы переносят различные вещества, которые при соответствующих условиях, например в трещинах, выделяются в виде минералов. Экзогенные (или гипергенные, поверхностные) процессы происходят на поверхности или близ поверхности земли, а также в атмосфере и гидросфере. Эти процессы связаны с физ. И хим. Разрушением Горных пород и минералов и вызывают образование других пород и минералов, устойчивых в условиях поверхности земли. Сюда же относятся биогенные процессы, т.е. процессы, связанные с жизнедеятельностью организмов. Минералы и г.п., возникшие в результате эндогенных и экзогенных процессов, при изменении физ-хим. Условий в недрах земли испытывают преобразования—метаморфизм. При этом возникают новые г.п. и минералы, которые называют метаморфическими.