95. Состав метаморфических пород[править]

Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием приносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов.

Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы:гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.

Физико — химические условия образования метаморфических пород, определённые методами геобаротермометрии весьма высокие. Они колеблются от 100—300 °C до 1000—1500 °C и от первых десятков баров до 20—30 баров

96.

Строение метаморфических горных пород. Структуры и текстуры метаморфических горных пород (См. Метаморфические горные породы) возникают при перекристаллизации в твёрдом состоянии первичных осадочных и магматических горных пород под влиянием литостатического давления, температуры и глубинных растворов (флюидов), нередко в обстановке деформации, что приводит к закономерной ориентировке зёрен минералов, свойственной гнейсовым (см. Гнейс) и сланцевым текстурам (см. Сланцеватость). Структуры метаморфических пород называются кристаллобластическими; они возникают в результате роста минералов (бластов) в твёрдой или пластической среде. Преобладают неправильные зёрна (ксенобласты), реже образуются зёрна с кристаллографическими формами (идиобласты). Различаются равномернозернистые (гомобластические) и неравномернозернистые (гетеробластические) структуры; частным случаем последних являются порфиробластические структуры, характеризующиеся наличием крупных кристаллов минералов (порфиробластов) среди мелкозернистой массы породы. По форме зёрен минералов среди метаморфических пород различают гранобластовые, или зернистые (кварциты, мраморы), лепидобластовые, или листоватые, свойственные породам, содержащим зёрна минералов листовидной формы (слюдяные сланцы, филлиты), и лепидогранобластовые, или зернисто-листовые. Если метаморфические породы сохранили реликты исходных структур пород, название структур даётся по первичной структуре, но с добавлением «бласто» (бластопорфировая, бластопсаммитовая и т.д.). В метаморфических породах могут также сохраняться реликты текстур исходных пород.

97. МЕТАМОРФИТЫ Метаморфические породы (называемые также кристаллическими или метаморфическими сланцами) образуются путем преобразования (метаморфизма) каких-либо горных пород. Это преобразование совершается под воздействием высоких давлений и температур, причем вся масса породы сохраняет твердое агрегатное состояние

Локальный метаморфизм охватывает сравнительно небольшие площади, приуроченные либо к местам внедрения интрузий, либо к разломным структурам, либо, крайне редко, к местам падения крупных метеоритов. Соответственно, локальный метаморфизм подразделяется на три вида: контактовый, дислокационный и ударный. Главное отличие между ними заключается в факторе, обуславливающем характер процессов метаморфизма и, следовательно, особенности возникающих метаморфических пород.

2.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 является наиболее распространенным и важным видом метаморфизма, поскольку охватывает огромные площади или целые регионы. Он проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чегогорные породы перемещаются из верхних горизонтов земной коры в более глубокие. Обычно прогибание компенсируется осадконаполнением и в качестве главных факторов регионального метаморфизма, таким образом, выступает петростатическое давление и температура, постепенное повышение которой обусловлено геотермическим градиентом; существенную роль также может играть односторонне боковое давление и химически активные вещества. 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. Широко развиты мигматиты в пределах древних щитов — Балтийского, Украинского, Алданского.

Контактовый метаморфизм проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами. Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающее магматическое тело породы, так и краевые части самого магматического тела. 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.

Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом, а разновидность метаморфизма — контактово — метасоматическим. В зависимости от агрегатного состояния растворов различают пневматолитовый и гидротермальный контактово — метасоматический метаморфизм. Наиболее распространенным контактово — метасоматическими горными породами являются скарны и грейзены.

Динамометаморфизм (катакластический, дислокационный метаморфизм) проявляется, главным образом, 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 изменяются в основном структурно — текстурные особенности горных пород. Происходит их дробление, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями. В породах появляется полосчатость, заключающаяся в чередовании слоев различных по форме зерен и окраске минералов, возникает кристаллизационная сланцеватость.

98. Метасоматические горные породы – породы, определяющим процессом формирования которых являлся метасоматоз. Формирование отдельной метасоматической породы может происходить с последовательным наложением нескольких стадий метасоматических процессов. Источником флюида для метасоматических преобразований в большинстве случаев являются застывающие интрузивы. Д.С.Коржинский выделил три стадии отделения флюида от интрузивов (раннещелочная, кислотная и позднещелочная), с которыми связал происхождение основных семейств метасоматических пород. Метасоматические породы очень разнообразны по химическому и минеральному составу, они могут слагать тела объемом от нескольких кубических километров до отдельных зон метасоматических колонок мощностью в первые миллиметры. В отличие от магматических горных пород, метасоматические породы подразделяются на семейства не по химическому составу, а по температуре преимущественного метасоматического процесса и составу флюида (главным образом его кислотности). С высокотемпературной щелочной стадией связаны фениты, скарны, альбититы; с кислотной - грейзены, вторичные кварциты, березиты; с низкотемпературной щелочной – гумбеиты, пропилиты. С метасоматическими породами связаны многочисленные месторождения золота, серебра, цветных металлов, вольфрама, драгоценных камней, флюорита и др. Изучение метасоматических пород началось с развитием рудного дела в средние века и большая часть семейств метасоматических пород была выделена еще до появления генетических классификаций. К фенитам относят высокотемпературные метасоматические породы (>500 С), характеризующиеся присутствием щелочных минералов (щелочной полевой шпат, щелочные пироксены и амфиболы). Фениты широко распространены в приконтактовых зонах щелочных магматических интрузивов и могут иметь мощность от первых метров до первых километров. С ними связаны месторождения редких металлов (ниобия, циркония), единственное в мире месторождение чароита. К скарнам относятся метасоматические породы, сформированные на контакте силикатных пород (или магмы) с карбонатными вмещающими породами. Более высокотемпературными являются магнезиальные скарны (600-900 С), характерными минералами в которых являются оливин, диопсид, флогопит, шпинель, периклаз. С ними могут быть связаны месторождения железа, меди, золота, боратного сырья, флогопита, благородной шпинели. Типичными минералами известковых скарнов (500-600 С) являются гранат, клинопироксен, эпидот, волластонит и др. С ними связаны месторождения вольфрама, молибдена, меди, свинца, цинка, железа, бериллия, урана и редкоземельных элементов. Семейство грейзенов формируется при умеренных температурах (350-500 С) и объединяет кварц-мусковитовые метасоматические породы часто содержащие топаз, флюорит, турмалин и другие минералы. Грейзены как правило связаны с формацией редкометальных гранитов и образуются за счет метасоматических преобразований самих этих гранитов. С грейзенами связаны месторождения вольфрама, олова, молибдена, тантала, бериллия, ювелирного топаза и берилла. Семейство березитов и лиственитов объединяет метасоматические породы, сформировавшиеся при низких температурах (250-350 С) . Березиты образуются по породам кислого состава, а листвениты по породам основного и ультраосновного состава. Для них характерны кварц, серицит, карбонат, пирит и др. минералы. С этими породами связаны разнообразные месторождения золота, серебра, свинца и урана. Пропилиты образуются за счет низкотемпературных (100-200 С) метасоматических преобразований вулканических пород основного состава. Как правило, они образуются в районах активного вулканизма. Для них характерны альбит, кальцит, хлорит, эпидот, актинолит и др. С пропилитами связаны месторождения меди, свинца, цинка, золота, серебра, ртути, сурьмы. Вторичные кварциты образуются за счет низкотемпературных метасоматических преобразований вулканических пород кислого и среднего состава и состоят преимущественно из кварца и высокоглиноземистых минералов (корунда, диаспора, андалузита, каолинита и др.). С ними связаны месторождения алюминия. К особому типу метасоматических пород относятся аргиллизиты, формирующиеся при низких температурах (<200 C), имеющие региональное распространение и состоящие из глинистых минералов, цеолитов, карбонатов, халцедона, опала и сульфидов. Эти породы широко распространены в пределах гидротермальных полей (например, на дне океанов). К аргиллизитам приурочены месторождения урана, массивные сульфидные медно-цинковые руды и др. Метасоматические породы внутри каждого семейства обычно называются по своему минеральному составу, например гранат-пироксеновый скарн, флогопит-форстеритовый скарн. Исключение составляют породы, имеющие исторически сложившиеся отдельные названия: цвиттер – порода семейства грейзенов с литиевой слюдой и топазом, чароитит – порода семейства фенитов, содержащая чароит и др. 

99-100 –

101.Внешние оболочки Земли — атмосфера, гидросфера и биосфера — хотя и не учитываются при определении ее размеров и формы (за исключением гидросферы), но являются характернейшей составной частью нашей планеты, отличающей ее от других аналогичных тел Солнечной системы, и играют огромную роль в становлении и развитии земной коры. Эти оболочки проникают одна в другую и находятся в постоянном взаимодействии между собой, литосферой и мантией Земли, выражающемся в обмене материи и энергии. Взаимодействие связано не только с различием их физических свойств, но и состава.

Общим свойством внешних оболочек Земли является Их высокая подвижность, благодаря которой любое изменение состава каждой из них очень быстро распространяется часто на всю ее массу. Этим объясняется относительная однородность состава оболочек в каждый данный момент, несмотря на то, что в ходе геологического развития они испытали очень значительные изменения. Атмосфера, например, как полагают многие крупнейшие ученые (В. И. Вернадский, А. П. Виноградов и др.), первоначально не содержала свободного кислорода и была насыщена углекислым газом. Ее современный состав является результатом жизнедеятельности растений. Точно так же изменялся во времени и состав гидросферы, о чем свидетельствуют сравнение солевого состава океанических вод с водами замкнутых бассейнов, сопоставление химического состава солей некоторых месторождений, образованных за счет испарения морской воды в прошлых геологических периодах, с солевым составом вод современного океана (например, отасфуртских залежей солей в Германии и Соликамских в России). Такие сравнения показывают, что значительная часть солей привнесена в океан реками. Об изменениях органического мира (биосферы) в ходе геологического развития общеизвестно. Эти изменения быстро распространялись на весь органический мир, населявший в каждый данный момент планету, что, как известно, было положено в основу палеонтологического метода определения относительного возраста горных пород и сыграло решающую роль в развитии современной геологии.

102. Экзогенные (греч. экзос снаружи, внешний), или внешние геологические процессы - процессы вызывающие существенные изменения в поверхностной и приповерхностной частях земной коры. Эти изменения связаны с лучистой энергией Солнца, силой тяжести, непрерывным перемещением водных и воздушных масс, циркуляцией воды на поверхности и внутри земной коры, с жизнедеятельностью организмов и другими факторами.

Денудация (от лат. denudatio - "обнажение") - совокупность процессов сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Одним из видов является эрозия.

Главными агентами денудации являются сила тяжести, текучие воды, ветер, движущиеся ледники. Процессы денудации наиболее интенсивно проявляются на возвышенных участках суши, называемых областями денудации, и приводят к постепенному выравниванию земной поверхности, к разрушению целых горных систем и превращению их в денудационные равнины.

На темпы и характер денудации большое влияние оказывают тектонические движения. Формирование рельефа суши зависит от соотношения процессов денудации и движения земной коры. Преобладание разрушения и денудации над процессами тектонического поднятия приводит к постепенному снижению абсолютных и относительных высот и общему нивелированию рельефа. В результате длительной денудации целые горные системы превращаются в волнистые денудационные равнины (пенеплены). Вследствие денудации могут возникать слабо наклоненные равнины, образующиеся преимущественно в семиаридных и аридных условиях (педименты). Такие денудационные равнины образуются путём слияния педиментов в тропической Африке в области саванн (педиплены) и др. Интенсивность денудации определяется количеством наносов, выносимых реками, ледниками, ветром за единицу времени. Денудация вскрывает месторождения полезных ископаемых, формировавшихся при осадконакоплении или магматической деятельности в земной коре на различных глубинах. Денудация приводит к перераспределению полезных ископаемых - образованию россыпей и залежей осадочных полезных ископаемых.

• Денудация подземная - денудадия, происходящая ниже земной поверхности в толще горной породы. Включает карстовую денудадию и суффозию. Приводит к образованию псевдокарстовых форм в нерастворимых и водонепроницаемых породах за счёт подземного размыва, растворения и выноса рыхлого материала. Проявляется в лёссах, глинах, туфах.

Денудация химическая - процесс растворения и разрушения горных пород и выноса материала в растворах с последующим выносом его в морские бассейны. Подразделяется на наземную и подземную составляющие