1. Земная кора — внешняя твёрдая оболочка Земли (геосфера). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Разделяет кору и мантию граница Мохоровичича, или сокращённо Мохо, на которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн. Океаническая кора состоит главным образом из базальтов. Согласно теории тектоники плит, она непрерывно образуется в срединно-океанических хребтах, расходится от них и поглощается в мантию в зонах субдукции. Поэтому океаническая кора относительно молодая, и самые древние её участки датируются поздней юрой. Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена под 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. Литосфера - это твердая внешняя оболочка планеты. На Земле, она включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии, которые представляют собой твердый и жесткий внешний слой планеты. Литосфера лежит на астеносфере, более слабой, более горячей, и более глубокой части верхней мантии. Граница между литосферой и астеносферой определяется различием в ответ на напряжение: литосфера остается жесткой в течение очень длительного геологического времени, и деформируется разломами, в то время как астеносфера деформируется вязко и пластично. Литосфера разбита на тектонические плиты. Самая верхняя часть литосферы, что вступает в химическую реакцию с атмосферой, гидросферой и биосферой через процесс формирования почвы, называется педосферой. 2. Выделяют два типа дифференциации: собственно магматическую дифференциацию, т. е. дифференциацию вещества в жидком состоянии, и кристаллизационную дифференциацию, т. е. дифференциацию, связанную с образованием кристаллов. Магматическая дифференциация происходит раньше кристаллизационной. В магматической дифференциации выделяются процессы ликвации и ассимиляции. Ликвация, или расщепление, магмы представляет собой образование двух различных по составу и удельному весу жидкостей. Этот процесс напоминает разделение смеси воды и эфира Ассимиляция — это процесс расплавления или растворения постороннего материала, захватываемого магмой при соприкосновении с боковыми породами. Последние растворяются, образуя новую, иную по составу магму, и при кристаллизации обусловливают разделение магмы по составу. Кристаллизационная дифференциация также связана с охлаждением массива интрузивных пород. Когда магма достигает определенной температуры, в ней возникают центры кристаллизации отдельных минералов. Это основано на том, что кристаллизация различных минералов происходит при разной температуре. 3. Элементы симметрии - это вспомогательные геометрические образы (плоскости, прямые линии, точки), с помощью которых обнаруживается симметрия фигур.
Основные элементы симметрии:
Плоскость симметрии - это воображаемая плоскость, которая делит фигуру на две равные части так, что одна из частей является зеркальным отражением другой. Плоскость симметрии обозначается буквой Р
Ось симметрии - воображаемая прямая линия , при повороте вокруг которой всегда на один и тот же угол происходит совмещение равных частей фигуры. Наименьший угол поворота вокруг оси, приводящий к такому совмещению, называется элементарным углом поворота оси симметрии a. Его величина определяет порядок оси симметрии n, который равен числу самосовмещений при полном повороте фигуры на 360° (n = 360/a).
Центр симметрии (центр инверсии) - это такая точка внутри фигуры при проведении через которую любая прямая встретит на равном от нее расстоянии одинаковые и обратно расположенные части фигуры. Центр симметрии обозначается буквой С. Если каждая грань кристалла имеет себе равную и параллельную или обратно параллельную, то данный кристалл обладает центром симметрии. Некоторые кристаллы могут не иметь центра симметрии. 4. Ось симметрии – воображаемая ось, при повороте вокруг которой на некоторый угол фигура совмещается сама с собой в пространстве. Она обозначается буквой L. У кристаллов при вращении вокруг оси симметрии на полный оборот одинаковые элементы ограничения (грани, ребра, углы) могут повторяться только 2, 3, 4, 6 раз. Плоскость симметрии
Плоскость симметрии делит кристалл на две зеркально равные части. Обозначается она буквой Р. Части, на которые плоскость симметрии рассекает многогранник, относятся одна к другой, как предмет к своему изображению в зеркале разные кристаллы имеют различное количество плоскостей симметрии, которое ставится перед буквой Р. Наибольшее количество таких плоскостей у природных кристаллов – девять 9Р. 5. Древние платформы (кратоны) представляют собой ядра материков и занимают обширные части их площади (миллионы квадратных километров). Они сложены типичной континентальной корой мощностью 35—45 км. Геосинклиналь - один из главных тектонических элементов земной коры, противопоставляемый платформе. Это подвижная зона высокой активности, значительной расчлённости, характеризующаяся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключительных - интенсивных поднятий, сопровождаемых значительными складчато - надвиговыми деформациями и магматизмом. Атмосфера — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Астеносфера — верхний пластичный слой верхней мантии планеты (пример: астеносфера Земли), называемый также слоем Гутенберга. Астеносфера выделяется по понижению скоростей сейсмических волн. Выше астеносферы залегает литосфера — твёрдая оболочка планеты. 1. ПРОДУКТЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ. Твердые продукты. Большинство вулканов одновременно с лавой выбрасывают огромное количество твердых продуктов. Некоторые исследователи, в частности английский вулканолог Тиррель, считают, что количество твердых продуктов в десятки, а то и в тысячи раз превышает количество лавы. Твердые продукты представляют собой обломки самой различной величины - от долей миллиметра до нескольких метров в диаметре. Твердые продукты вулканизма подразделяются по величине обломков на следующие типы: 1) вулканический пепел, пыль; 2) вулканический песок; 3) вулканические камешки (дапилли); 4) вулканические бомбы; 5) вулканические глыбы. Все эти продукты извержения образуются за счет раздробления при взрывах застывшей лавы прежних извержений, а также осадочных и магматических пород, слагающих жерло вулкана. Чём больше взрывная волна, тем больше количество твердых продуктов извержения; их очень много при извержениях бандайсанского, катмайского и пелейского типов и относительно мало при извер¬жениях исландского и гавайского типов.
3)Магма, Ликвация, магматизм, вулканизм
МАГМА — расплавленная огненно-жидкая масса преимущественно силикатного состава, возникающая в земной коре или верхней мантии и образующая при застывании магматические горные породы. В редких случаях отмечаются магматические расплавы несиликатного состава, например щелочно- карбонатного (вулканы восточной Африки) или сульфидного.
Ликвация— процесс распада однородной магмы при понижении температуры на две или более разные по составу несмешивающиеся магмы.
МАГМАТИЗМ — совокупность процессов выплавления магмы, её эволюции, перемещения, взаимодействия с твёрдыми породами и застывания. Магматизм — одно из важнейших проявлений глубинной активности Земли. С изменением геодинамики изменяется тип магматизма, который, в зависимости от геологической истории и приуроченности к той или иной структуре земной коры, подразделяется на геосинклинальный, орогенный, платформенный и областной тектоно-магматической активизации. По глубине проявления (застывания магмы) различают магматизм абиссальный, гипабиссальный, субвулканический, поверхностный (вулканизм), а по составу — ультраосновной, основной, средний, кислый и щелочной (см. Магматические горные породы). По вещественному составу выделяют также океанический и континентальный магматизм.
Вулканизм
Совокупность явлений, связанных с движением магмы к поверхности Земли, называется вулканизмом. В зависимости от характера движения магмы и степени ее проникновения в земную кору вулканизм может быть поверхностным ( эффузивным), когда магма прорывает земую кору и изливается на поверхность, и глубинным (интрузивным), когда перемещение магмы заканчивается внутри земной коры.
4)Фумарола, Гейзер
Фумаролы - выделения горячего вулканического газа в виде струй и спокойно парящих масс из трещин или каналов, расположенных на дне и в стенках кратера вулкана. Выделяются первичные фумаролы, по которым поднимаются выделяющиеся из магмы газы и вторичные фумаролы, в которых источником газов служат ещё не остывшие лавовые потоки и пирокластические отложения, не имеющие прямой связи с жерлом вулкана.Фумаролы подразделяются на сухие высокотемпературные, кислые, щелочно-нашатырные, сернистые, или сероводородные (сольфатары), углекислые (мофеты).
Ге́йзер — источник, периодически выбрасывающий фонтан горячей воды и пара. Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в областях современной вулканической деятельности. 5)Антиклиналь, Синклиналь, Изоклиналь, Моноклиналь
Синклиналь — вид складчатых изгибов слоёв земной коры, характерный вогнутой формой, наклоном слоёв к оси и залеганием более молодых слоёв в осевой части и более древних на крыльях.
Антиклина́ль или антиклинальная складка — форма залегания горных пород, обычно слоистых осадочных и эффузивных, в том числе — метаморфизованных. Представляет собой выпуклый изгиб последовательно напластованных слоёв, при котором внутренняя часть складки, или её ядро, сложена более древними породами, а внешняя — более молодыми. Перегиб складки называется замком.
МОНОКЛИНАЛЬ — форма залегания слоев горных пород, характеризующаяся их пологим наклоном в одну сторону. Представляет собой обычно крыло какого-либо обширного и пологого поднятия или прогиба слоев. Моноклинали особенно характерны для платформ, где они приурочены к крыльям щитов, антеклиз и синеклиз. Пример моноклинали — структура, образуемая палеозойскими толщами южного склона Балтийского кристаллического щита; наклон слоев исчисляется в 2-2,5 м на 1 км длины.
Изоклиналь- складка осадочных горных пород, у которой осевая поверхность и крылья имеют наклон в одну и ту же сторону и примерно под одинаковым углом. Образуются в условиях интенсивного бокового сжатия или при оползании под действием силы тяжести Магматизмом называют явления, связанные с образованием, изменением состава и движением магмы из недр Земли к ее поверхности. Магма представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии (главным образом, в астеносфере). Основной причиной плавления вещества и возникновения магматических очагов в литосфере является повышение температуры. Подъем магмы и прорыв ее в вышележащие горизонты происходят вследствие так называемой инверсии плотностей, при которой внутри, литосферы появляются очаги менее плотного, но мобильного расплава. Таким образом, магматизм — это глубинный процесс, обусловленный тепловым и гравитационным полями Земли. В зависимости от характера движения магмы различают магматизм интрузивный и эффузивный. При интрузивном магматизме (плутонизме) магма не достигает земной поверхности, а активно внедряется во вмещающие вышележащие породы, частично расплавляя их, и застывает в трещинах и полостях коры. При эффузивном магматизме (вулканизме) магма через подводящий канал достигает поверхности Земли, где образует вулканы различных типов, и застывает на поверхности. В обоих случаях при застывании расплава образуются магматические горные породы.
Выделяют магматизм:
геосинклинальный,
платформенный,
океанический,
магматизм областей активизации.
По глубине проявления:
абиссальный,
гипабиссальный,
поверхностный.
По составу магмы:
ультраосновной,
основной,
средний,
кислый.
Процессы магматизма играют исключительно важную роль в формировании земной коры, поставляя в нее материал из мантии, наращивая кору и приводя к перераспределению материала внутри самой коры. Магматические породы составляют основную часть земной коры, занимая более 90% ее объема. Характерными их особенностями являются массивное строение и залегание в большинстве случаев в виде несогласных, резко ограниченных тел, активно контактирующих с вмещающей осадочной толщей. Наличие таких активных контактов связано с температурным воздействием магмы на окружающие породы и с деформацией пород кровли при подъеме магмы.
ТИПЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ
В зависимости от количеств, соотношения извергаемых вулканических товаров (газовые, жидкие либо твердые) и вязкости лав выделены четыре основных типа извержений: гавайский(эффузивный), стромболианский(смешанный), купольный(экструзивный) и вулканский.
Гавайский - вулканические горы имеют пологие склоны; их конуса сложены слоями остывшей лавы. В кратере работающих гавайских вулканов находится жидкая лава основного состава с совсем небольшим содержанием газов. Она бурно бурлит в кратере - маленьком озере на вершине вулкана, представляя собой великолепное зрелище, в особенности ночью. Тусклую красновато-коричневую поверхность лавового озера периодически прорывают ослепительные струи лавы, взлетающие вверх. При извержении уровень лавового озера начинает тихо, практически без толчков и взрывов, подниматься и доходит до краев кратера, потом лава переливается через край и, имея очень жидкую консистенцию, растекается на широкой местности, со скоростью около 30км/ч, на десятки км. Периодические извержения вулканов Гавайских островов приводят к постепенному увеличению их размера за счет наращивания склонов застывшей лавы. Так, размер вулкана Мауна-Лоа достигает 21.103 км3 ; он больше, чем размер хоть какого из узнаваемых вулканов на земном шаре. По гавайскому типу происходит извержение вулканов на островах Самоа в восточной части Африки, на Камчатке и на самих Гавайских островах - Мауна-Лоа и Килауэа.
Образцом стромболианского типа является извержение вулкана Стромболи (Липарские острова) в Средиземном море.
Традиционно вулканы этого типа - это страто-вулканы и извержения происходящие в них сопровождаются сильными взрывами и подземными толчками, выбросами паров и газов, вулканического пепла, лапиллей. Время от времени отмечается излияние лавы на поверхность, но в следствии значимой вязкости протяженность потоков бывает маленький. Извержения подобного типа наблюдаются у вулкана Ицалько в центральной Америке; у вулкана Михара в стране восходящего солнца; у ряда вулканов Камчатки (Ключевской, Толбачек и остальных). Схожее извержение, по последовательности событий и выделяемым продуктам, но в более больших размерах вышло в 79 году.
Это извержение можно отнести к подтипу стромболианского извержения и назвать его - Везувианский.Извержению вулкана Везувий, отчасти Этны и Вулкано (Средиземное море), предшествовало мощное землятресение. Потом из кратера вырвался расширяющийся наверх столб белого пара. Равномерно выбрасываемые пепел и обломки пород дали ‘облаку’ темный цвет и начали падать на землю совместно со ужасным ливнем. Излияние лавы было сравнимо небольшим. Лава имела средний состав и стекала по склону горы со скоростью 7км/ч. Главные разрушения были причинены землятресением и падающими на землю вулканическим пеплом и бомбами, представляющие собой обломки пород и застывшие сгустки лавы. Потоки ливня с пеплом образовали жидкую грязь, с которой были погребены расположенные на склонах Везувия города - Помпея (на юге), Геркуланум (на юго-западе) и Стабия (на юго-востоке).
Для купольного типа типично выжимание и выталкивание вязкой (андезитовой, дацитовой либо риолитовой) лавы мощным напором из канала вулкана и образование куполов (Пюи-де-Дом в Оверни, Франция; Центральный Семячик, на Камчатке), криптокуполов (Сева-Синдзан на полуострове Хоккайдо, Япония) и обелисков (Шивелуч на Камчатке).
В вулканском типе огромную роль играются газы, производящие взрывы и выбросы больших туч, переполненным огромным количеством обломков горных пород, лав и пепла. Лавы вязкие, образуют небольшие потоки (Авачинская Сопка и Карымская сопка на Камчатке).
Шкала́ Мо́оса для минералов, спайность, излом
Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) — набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.
Шкала твердости Мооса
1. Тальк Легко царапается ногтем
2. Гипс или каменная соль царапается ногтем
3. Кальцит Царапается медной монетой
4. Флюорит Легко царапается ножом, оконным стеклом
5. Апатит С усилием царапается ножом, оконным стеклом
6. Ортоклаз Царапается напильником
7. Кварц Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло
8. Топаз Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло
9. Корунд Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло
10. Алмаз Режет стекло
Спайность- способность кристаллов или зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям, с образованием ровных зеркально-блестящих поверхностей.
Виды спайности:
Весьма совершенная- кристалл способен расщепляться на тонкие листочки( слюды: мусковит-светлый,биотит-темный)
Совершенная- при расколе получается идеальная плоскость.( кальцит,галенит,каменная соль)
Средняя при которой поверхность раскалывания не является ровной и блестящей ( полевые шпаты, роговые обманки)
Несовершенная при которой поверхность скола неровная( апатит, самородная сера)
Весьма несовершенная- спайность отсутствует ( кварц, корунд, золото)
Излом – неровная поверхность, образующаяся при раскалывании минералов.
Виды изломов:
Раковистый напоминает поверхность раковины с концентрической ребристостью ( кремень, обсидиан)
Занозистый встречается у шестоватых, столбчатых кристаллов
Землистый напоминает шероховатую поверхность, как бы покрытую пылинками ( каолин)
Неровный чередующиеся поверхности различной формы и размеров ( нефелин)
Ровный
Секреции, жеоды, друзы,конкреции,оолиты
Секреции образуются в результате заполнения не правильной, но чаще круглой формы пустот минеральным веществом. Характерной особенностью многих секреций является последовательное концентрически послойное отложение вещества по направлению от стенок пустоты к центру.
Жеоды – пустоты в горной породе, полностью или частично заполненные минералами.
Друзы. Под друзами понимают сростки хорошо образованных кристаллов, имеющих общее основание. Они образуются в свободном пространстве - пустотах различного генезиса, трещинах.
Конкреции - это шаровидные (иногда как бы сплюснутые, не правильно округленные) агрегаты радиально-лучистого строения. В центре их не редко находится зерно, которое служило затравкой при росте конкреции. Чаще всего они образуются в пористых осадочных породах – песках и глинах. В противоположность секрециям разрастаются вокруг какого-нибудь центра. Размеры этих образований – от миллиметров до десятков сантиметров. Часто встречаются конкреции пирита и фосфоритов.
Оолиты - это сферические образования размером от миллиметров до нескольких сантиметров, возникающие в водных средах взвешенных посторонних тел – песчинок, обломков органических остатков, пузырьков газа. Характерная особенность оолитов – явно выраженная концентрическая слоистость и иногда скорлуповатость. Наиболее часто в виде оолитов встречаются марганцевые, железные руды и бокситы.
Спрединг,субдукция,коллизия,конвекция в мантии
Спрединг - процесс образования новой окенической литосферы в срединно-океанических хребтах и раздвижения окенических плит. Выражается в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой в мантии.
Субдукция - поддвигание литосферных плит океанической коры и пород мантии под края других плит. Сопровождается возникновением зон глубокофокусныхземлетрясений и формированием активных вулканических островных дуг. Пример современный зоны субдукции — жёлоб Кермадек в Тихом океане.
Коллизия - это столкновение континентальных плит, которое всегда приводит к смятию коры и образованию горных цепей. Примером коллизии является Альпийско-Гималайский горный пояс, образовавшийся в результате закрытия океана Тетис и столкновения с Евразийской плитой Индостана и Африки.
Конвекция - Термин «конвекция» в переводе с латинского означает «доставка», при этом первоначально имелась в виду лишь доставка тепла. Частным случаем конвекции является адвекция, процесс которой носит затухающий характер вследствие исчерпания породившего его источника возмущения. В более расширенном смысле конвекция может быть не только тепловой, но и химической (концентрационной), когда насыщенные некоторым веществом элементарные объемы перемещаются в направлении меньшей концентрации этого вещества, где отлагают его избыток.
о другому признаку (не что, а как доставляется) конвекция подразделяется на вынужденную и свободную. При вынужденной тепловой конвекции движение теплоносителя обусловлено внешней причиной, например при нагнетании горячей воды в жилое помещение посредством насоса. При свободной тепловой конвекции ее причиной является тепловое расширение частиц теплоносителя, сопровождаемое уменьшением их плотности, и их перемещение под действием силового поля в направлении уменьшения потенциала последнего.
7. Субдукция
Зоны субдукции – границы между литосферными плитами вдоль которых происходит погружение одной плиты под другую.
Субдукция (лат. sub – под, ductio – ведение) – процесс пододвигания океанической коры под континентальную или океанической коры под океаническую при их сближении, обусловленном раздвиганием плит в зоне спрединга. Зона субдукции приурочена к глубоководному желобу. Образующаяся океаническая плита движется от оси хребта к зоне субдукции. Она остывает, тяжелеет и в зоне субдукции погружается в астеносферу.
Существует три типа субдукции в соответствии с типами границ:
океаническая плита поддвигается под океаническую. При этом образуются островные дуги или наращивается континентальная окраина;
океаническая плита поддвигается под материковую. При этом образуются гряды вулканов;
континентальная поддвигается под континентальную. При этом происходит горообразование.
7. Типы метаморфизма
По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды, или типы метаморфизма. Основными типами метаморфизма являются региональный, контактовый и динамометаморфизм.
Региональный метаморфизм охватывает огромные площади или целые регионы. Он проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чего горные породы перемещаются из верхних горизонтов земной коры в более глубокие.
В глубинных зонах земной коры может проявляться особая стадия регионального метаморфизма, называемая ультраметаморфизмом. Расплавы, возникающие при ультраметаморфизме и имеющие обычно гранитный состав, проникают во вмещающие породы, пронизывают их, образуя своеобразные породы смешанного состава - мигматиты.
Контактовый метаморфизм проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами. Ширина зоны контактового изменения (контактового ореола) может изменяться от сантиметров до первых километров. Основными причинами изменения горных пород в зонах контактов являются температура, возрастающая благодаря тепловому воздействию магматических масс на вмещающие породы, и химически активные газовые и жидкие растворы, выделяемые магматическими расплавами.
Динамометаморфизм проявляется в верхних частях земной коры, в зонах развития тектонических движений дислокационного характера. Часто локализуется вдоль разрывных тектонических нарушений. Таким образом, основной причиной, вызывающей его, является одностороннее давление. При динамометаморфизме происходит дробление горных пород, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями.
3. Физические свойства минералов
1) Прозрачность – св-во вещ-ва пропускать сквозь себя свет в тонких пластинах. (прозрачные, полупрозачные, непрозрачные, просвеч. по тонкому краю);
2) Блеск – обусловлен отражением света от поверхности минерала (от граней или излома). (стеклянный, алмазный, перламутровый, жирный, восковой, матовый, шелковистый);
3) Спайность – способность кристалла или зёрен раскалываться по определённым кристаллографическим направлениям с образованием ровных зеркальных блестящих поверхностей. ( весьма совершенная, совершенная, средняя, несовершенная, весьма несовершенная);
4) Излом – неровная поверхность, образующаяся при раскалывании минералов. (раковистый, занозистый, землистый, неровный, бугристый, ровный);
5) Магнитность – проверяется воздействием на магнитную стрелку компаса. (магнетит, пирротит).
6) Запах – проявляется при постукивании, трении, расстирании в порошок и горении.
7) Ковкость – способность минерала расплющиваться в тонкие пластинки.
8) Упругость – изогнутый минерал при устранении действующей силы принимает свою прежнюю форму.
9) Плавкость – способность минерала плавиться при определённый температуре.
10) Вкус
11) Растворимость – способность расстворяться в воде, кислотах, щелочах и их расстворах.
12) Твёрдость – способность минерала противостоять царапинам. (тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз)
13) Горючесть
14) Вязкость
15) Гигроскопичность – способность поглощать влагу
16) Радиоактивность
17) Цвет.