64.Осадки лагун и солеродных бассейнов.

Л а г у н а представляет собой залив, отделенный от основного Морского бассейна подводным барьером (рис. 131). Вследствие того водообмен между лагуной и открытым морем нарушен, что и определяет в ней аномальную соленость вод. Различают лагуны с осолоненными и опресненными водами. Повышенная концентра­ ции солей характерна для лагун, расположенных в областях арид- ного климата, и обусловлена усиленным испарением вод с ,по- верхности лагуны. Опресненные лагуны находятся в зонах гу- много климата при условии усиленного стока пресных вод континента. Осадки опресненных лагун, примером которых Может служить Азовское море, близки к осадкам мелководной зоны в целом. Что касается осолоненных лагун, то в них накапли- ваются в основном хемогенные осадки. В зависимости от степени осолонения лагун в них отлагаются карбонатные, сульфатные или галлоидные осадки. К последним относятся различные само садочные соли, представленные такими минералами, как галит (NaCl), мирабилит Na₂S0₄-10Н₂О, астраханит MgNa₂(S0₄)₂ Х X 4Н₂0 и др. Самой крупной осолоненной лагуной на террито­рии СССР является залив Кара-Богаз-Гол, концентрация солей в котором в 20 раз выше, чем в Каспийском бассейне. Отложения древних осолоненных лагун, находящихся в ископаемом состоя­нии, широко распространены в пределах земного шара и имеют большое промышленное значение как химическое сырье.

65.Процессы диагенеза осадков и формирования осадочных горныхпород.

Диагенез осадков. Диагенез (греч. диагенезис — перерожде­ние)— это совокупность геологических процессов преобразования рыхлого осадка в осадочную породу. В стадию диагенеза происхо­дит уплотнение осадка, уменьшение его влажности, разложение одних минералов и образование других. Перераспределение ве­щества в осадке уравновешивает его многокомпонентную систему. Изменения происходят под покровом более молодых отложений в условиях температур и давлений верхней зоны земной коры и длятся тысячи и миллионы лет.

Уплотнение происходит под тяжестью вышележащих отложе­ний и сопровождается потерей воды. В результате пески могут превратиться в песчаники, глинистые илы — в глину, скопления известковых раковин морских животных — в известняк-ракушеч­ник и т. д. Потеря воды осадком, или дегидратация, нередко со­провождается выносом легкорастворимых соединений. Растворе­нию подвергаются углекислые и сернокислые соли кальция (гипс, арагонит, кальцит), иногда соединения кремния (опал) и др. Вынос из минеральной массы осадка отдельных соединений назы­вается выщелачиванием. Выщелачивание вызывает образование в породе мелких пустот или каверн. Кавернозность нередко наблю­дается в карбонатных породах, доломитах, известняках. Впоследст­вии пустоты заполняются другим минеральным веществом. Так, в породе могут появиться включения пирита, халькопирита или других минералов. В тех участках осадка, где создается повышен­ная концентрация фосфора, серы, железа, кремния, образуются кремнистые, железистые или фосфоритовые конкреции.

Характер химических преобразований осадков во многом опре­деляется окружающей средой. Среда может быть окислительной или восстановительной. В присутствии свободного кислорода закисные соединения железа и марганца переходят в соединения окисные. Так, сидерит Fe[CO₃], окисляясь, переходит в лимонит Fe₂0₃-nH₂0. В присутствии органического вещества в осадке соз­дается восстановительная среда. Бактерии, разлагая органическое вещество и углеводороды, способствуют выделению из них угле­кислоты и сероводорода. Химические реакции С0₂ и H₂S с мине­ралами приводят к образованию карбонатных соединений и суль­фидов (доломит, сидерит, пирит).

При химическом замещении одного вещества другим образу­ются псевдоморфозы (греч. псевдос — ложь, морфосис — образо­вание). Замещению могут подвергаться минералы, скелетные остатки животных и растений. Так, при окислении пирита его ку­бические кристаллы замещаются лимонитом (псевдоморфоза лимонита по пириту). При замещении растительных тканей де­ревьев кварцем (пиритом) происходит их окремнение (окаменев­шие деревья). Известковые раковины морских животных замеща­ются фосфоритом. Минеральные растворы, содержащие соединения кремния и железа, могут вызвать окремнение -или ожелезнение осадка. При этом повышается твердость, изменяется цвет осадка.

Диффузионное перемещение влаги, проникновение в зону диа­генеза минерализованных вод иногда вызывают цементацию осадка, при которой все поры заполняются кристаллизующимися из растворов минеральным веществом. В процессе цементации пески превращаются в песчаники, галечники — в конгломераты,, щебенка —в брекчию. Состав цемента нередко определяет назва­ние породы. Так, песчаники, сцементированные соединениями же­леза, называют железистыми, глиной — глинистыми, кальцитом — карбонатными.

При глубоком диагенезе карбонатных илов в уплотненной их массе под воздействием окружающего давления и температуры могут развиваться процессы перекристаллизации, которые приво­дят к замещению мелких зернышек минералов крупными кристал­лическими зернами. В результате перекристаллизации плотные известняки или доломиты превращаются в кристаллически-зерни­стые породы.

Степень изменения осадков в процессе диагенеза зависит от длительности воздействия на него внешних факторов и характера окружающей среды. Как условия образования осадка, так и про­цессы диагенеза накладывают отпечаток на облик осадочной гор­ной породы, ее минеральный состав, структуру, текстуру. По обли­ку осадков или осадочной горной породы можно восстановить физико-географическую обстановку условий его образования.

Билет№66)Понятие о фациях и фациальном анализе.

Фация —„эхо обстановка осадконакопления, современная или древняя, овеществленная в осадке или породе». Фация - это осадочная горная порода, возникшая в определенной физико-гео­графической обстановке, на которую указывают ее генетические признаки (литологический состав, текстура, остатки фауны и фло­ры и др.). По обстановке осадконакопления на поверхности Земли можно выделить две главные области: океаны и моря — основная область осадконакопления с преобладанием процессов аккумуляции; кон­тиненты - области, где преобладают процессы денудации, но к от­дельных участках происходит формирование континентальных от­ложений. Следует различать современные и ископаемые фации. Среди них выделяются три крупные группы фаций: морские; континенталь­ные и переходные. Каждая из этих групп подразделяется на ряд более мелких фаций. Фациального анализа, который является основой для палеогеографических построений. Фациальный анализ древних отложений заключается в установ­лении литогенетического типа породы, определяющего конкретную фацию. Фация может состоять из .одного или нескольких литогенетических-типов; Литогенетические типы выделяются по целому ком­плексу признаков: составу ставу и размерам обломков; структурным и текстурным особенностям пород; присутствию органических остатков; наличию характерных включений, подчеркивающих особенно­сти среды осадконакопления (например, кристаллы пирита в вос­становительной обстановке).

Билет№67)Полезные ископаемые осадочных горных пород.

Среди полезных ископаемых современных осадков можно выделить три генетических типа, связанных с речными аллювиальными осадками; озерными осадками и осадочными породами; морскими осадками и осадочными породами.

Среди месторождений россыпей, связанных с аллювиальными отложениями, выделяются следующие (Вахрамеев С.А., 1961): золото (россыпи бассейна р. Лены и ее притоков), россыпи Калифорнии; платина — Северный и Средний Урал, Колумбия; Аляски; олово — вольфрам — мировой известностью пользуются месторождения олова Малайи и Индонезии, россыпи вольфрамита с касситеритом — в Индокитае; алмазы — знаменитые россыпи в Южной Африке, в бассейнах рек Оранжевой и Вааль; наиболее богатые рос­сыпи Лихтенбургского округа связаны с галечниками, сложенными халцедоном, агатом, корундом, кварцем, гетитом, турмалином; есть аллювиальные россыпи алмазов и в Восточной Сибири, в бассейне р. Вилюй и ее притоков; рубины и сапфиры — аллювиальные россы пи Верхней Бирмы, Шри-Ланки, Индии, Цейлона, Австралии, Сиама и некоторые другие.

Среди месторождений, связанных с озерными осадками и осадочными породами, выделяются следующие: галит — современные месторождения соли озер Эльтон и Баскунчак; лимонит — древние -озерные месторождения Липецкого и Тульского железорудных рай­онов, в которых руда представляет скопление гидроокислов железа, пронизывающих и цементирующих песчано-глинистые отложения; бокситы — Каменское месторождение восточного склона Среднего

Урала.

С морскими осадками внешнего шельфа и прилегающих частей континентального склона связаны следующие месторождения: зо­лото — морские россыпи на Аляске; фосфориты, железо-марганце­вые конкреции и корки в пределах ложа Мирового океана.

К морским осадочным горным породам приурочены залежи различных важнейших полезных ископаемых: железо — Керченс­кое месторождение железных руд, Ангаро-Питская группа место­рождений; марганец — на осадочные месторождения Mn, по дан­ным Н.М. Татаринова, приходится до 80 % всех мировых запасов марганцевых руд: Никопольское (Украина), Чиатурское (Грузия), Полуночное (Сев. Урал), Усинское (Кузнецкий Алатау), Николаев­ское (Восточная Сибирь) и др.; медь — Удоканское месторождение; фосфориты — Каратаусское (Южный Казахстан), Егорьевское под Москвой; бокситы — Красная шапочка на Северном Урале; горю­чие полезные ископаемые: уголь — Донбасский и Канско-Ачипский бассейн; нефть и газ —- нефтегазоносные провинции Западной Си­бири; крупнейшее газоконденсатное Ковыктинское и Верхнечонс-кое нефтяные месторождения Восточной Сибири; соли (галит, силь­вин, карналлит, гипс, ангидрит) — месторождения Прикаспийской низменности, Предкарпатья, Восточной Сибири. Перечисленные ме­сторождения охватывают далеко не все полезные ископаемые, свя­занные с осадками и осадочными породами. Кроме этого, многие осадочные породы могут сами быть использованы в различных от­раслях промышленности — щебень, гравий, песок, песчаник, изве­стняк, доломиты, опоки, трепела, диатомиты и др.

Билет№68)

Вулканизм — мощный общепланетарный процесс, проявляющийся с разной интенсивностью на всех этапах геологической истории не только на Земле, но и других планетах Солнечной системы и их спутниках.

По характеру вулканизма Марс, изученный с помощью снимков с космических аппаратов «Маринер-9» и «Викинг», делится на два полушария: северное и южное. В северном полушарии находятся две грандиозные вулканические области, в которых высота щито­вых вулканов достигает 19—23 км с основанием в поперечнике (вул­кан Олимп) от 500 до 600 км. В южном полушарии тоже наблюда­ются многочисленные вулканические кратеры, но размеры их го­раздо меньше. Возраст вулканов Марса (по В.Г. Карру) составляет 4—3,5 млрд лет; 800—400—200 млн лет.Есть данные о вулканической деятельности и на спутниках планет внеземной группы. Исследователями американских автомати­ческих станций «Вояджер-1» и «Вояджер-2» на поверхности Ио — спутника Юпитера обнаружены более 100 кольцевых структур, ко­торые считаются вулканическими кальдерами, и зарегистрировано семь вулканических шлейфов — выбросов вулканов, высота кото­рых составляла несколько сотен километров.

На протяжении всей геологической истории Земли, от архея и доныне, действовали и продолжают действовать вулканические про­цессы. Вулканизм — это сложный комплекс разнообразных явлений, связанных с генерацией и выбросом магматического вещества I и его продуктов на поверхность Земли и в атмосферу. Области пи­тания вулканов — очаги зарождения магмы располагаются скорее всего в астеносфере. Магма из очагов к поверхности Земли поступает по трещинам, вдоль которых тянутся кратеры и шлаковые конусы. Трещины, заполненные застывшей магмой, представляют собой дай­ки разной формы и мощности, колеблющейся от одного-двух до де­сятков и сотен метров. Часто крупные вулканы (Ключевской, Ава-ча, Толбачик) рассечены системой радиальных концентрических даек. Дайки в процессе развития извержения локализуются в одном или нескольких местах раскрывающейся трещины, образуя жерло. Об­разованию жерла способствуют вулканические взрывы, происходя­щие в результате вскипания магмы. Глубина жерл, по-видимому, редко превышает сотни метров.

Различают вулканы действующие, потухшие и древние. Действу­ющие вулканы — это те, которые извергаются время от времени. Потухшими считаются вулканы, которые «спят» в течение несколь­ких десятков, а иногда и сотен лет. К потухшим вулканам относят Эльбрус и Арарат (Кавказ), Фудзияма (Япония) — вулкан, который в последний раз извергался в 1707 г. Правда, потухшие вулканы, о страшных последствиях извержений которых люди со временем забывают, иногда снова грозно напоминают о себе. Так произошло в 79 г. н. э. при катастрофическом извержении Везувия, в результате которого погибли четыре города (среди них и Помпея.

Древние вулканы — это вулканы прошлых геологических эпох, о существовании которых свидетельствуют их частично или полностью разрушенные постройки и продукты извержения — лавы, пе­пел, вулканические обломки. Вулканические процессы и следы их деятельности прослеживаются на протяжении всей геологической истории Земли.

Билет№69)Эндогенные геологические процессы. Интрузивный магматизм и вулканизм. Уровни зарождения магматических очагов.

Магматизм — один из процессов эндогенной динамики Земли, связанный с генерацией и подъемом магмы из ее недр к поверхности. Магма — высокотемпературный расплав сложного силикатного состава, насыщенный летучими, образующийся в очагах плавления — камерах в земной коре или в верхней мантии (астеносфере).

Большое разнообразие типов магматических пород натолкнуло исследователей на идеи существования нескольких родоначальных (первичных) магм.

Эво­люция магматического расплава происходит путем нескольких пос­ледовательных в определенной степени процессов: ликвации; крис­таллизационно-гравитационной дифференциации; флюидно-магматической дифференциации; дифференциации при ассимиляции и магматическом замещении.

Ликвация — разделение магмы при определенных физико-химических условиях на два несмешивающихся расплава, вследствие резких различий в их плотностях и удельных объемах, один из которых, сульфидный, более тяжелый опускается на дно магматическом камеры, а другой, силикатный, насыщенный летучими, как более легкий, поднимается в ее верхнюю часть.

Кристаллизационно-гравитационная дифференциация — процесс кристаллизации минералов из магматического расплава, проходящий в определенной последовательности. Принцип кристаллизационной дифференциации, обоснованный канадским петрографом Н.Л. Боуэном, состоит в следующем: кристаллы, выделяющиеся из магмы, отличаются иным от нее составом и большей плотностью, что обусловливает их погружение и изменение состава остаточного расплава.