Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы по геологии.docx
Скачиваний:
6
Добавлен:
05.08.2019
Размер:
112.29 Кб
Скачать

4.Классификация минералов по химическому составу.

Классы самородных элементов и сульфидов.

Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми.

1) Самородные элементы -сера S, Графит С, алмаз, золото, платина и др.

2) Класс сульфидов -Галенит PbS, Сфалерит ZnS, пирит FeS2

Класс галоидных соединений.

К нему относятся минералы, представляющие соли фтористо-, бромисто-, хлористо-, йодистоводородных кислот.

1) Галоидные соединения -Галит NaCI, Сильвин.

2) Фториды: флюорит CaF2

Класс оксидов и гидроксидов.

По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на его долю приходится около 17% всей массы земной коры. Из них около 12,5% составляют оксиды кремния и 3,9% - оксиды железа

Кремнекислородный тетраэдр [Si04]

Кварц Si02, Халцедон SiO2, Опал SiO2.nH2O.

Гематит, или железный блеск Fe2О3, Магнетит, или магнитный железняк FeО.Fе2О3, или FeFe204, Лимонит, или бурый железняк

Класс карбонатов.

Карбонаты-Кальцит, или известковый шпат Са[СО3, Доломит CaMg[СO3]2, сидерит Fе [СО3.

Класс сульфатов.

Сульфаты-Ангидрит Ca[SO4, гипс Ca[SO4].2H2O

Класс фосфатов.

Фосфаты-апатит Са5[РO4]3(F,ОН,Cl), фосфорит.

Класс силикатов.

Силикаты -оливин (Mg,Fe)2[SiO4], алюмосиликата-ортоклаз K[AlSi3O8]

5 Строение мантии и ядра земли

СОСТАВ И СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА МАНТИИ И ЯДРА ЗЕМЛИ

Непосредственно ниже границы Мохо располагается высокоскоростной твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами, который совместно с земной корой называют литосферой. Ниже литосферы отмечается слой, в котором наблюдается некоторое уменьшение скорости распространения сейсмических волн, что свидетельствует о своеобразном состоянии вещества. Этот слой менее вязкий, более пластичный по отношению к выше и ниже расположенным слоям, называют астеносферой. Именно с этим слоем связывают горизонтальные движения литосферных плит. Глубина залегания астеносферного слоя неодинакова под океанами и континентами.

Обнаружено, что под рифтами срединно-океанских хребтов астеносферный слой местами находится на глубине 2-3 км от поверхности дна. Под щитами, сейсмическими исследованиями не обнаружена астеносфера до глубин 200-250 км. А вот например Канадский и Балтийский древние щиты платформы подвергались мощным четвертичным оледенениям. Под влиянием ледниковой нагрузки эти части континентов прогибались, как это наблюдается сейчас в Антарктиде и Гренландии. После таяния ледников и снятия нагрузки за относительно небольшой срок произошел быстрый подъем - выравнивание нарушенного равновесия.

На глубине 200-250 км и увеличивается вязкость в сравнении с вязкостью в этом слое под океанами и горными сооружениями.За последние годы получены данные о вертикальной неоднородности, или расслоенности, астеносферы. Глубина опускания подошвы астеносферы местами бывает до глубин 300-400 км. Учитывая эндогенную активность литосферы и верхней мантии, введено обобщающее понятие тектоносферы Это понятие объединяет земную кору и верхнюю мантию до глубин около 700 км.

Высказывается предположение о том, что с ростом давления и температуры происходит переход вещества в более плотные модификации. На глубинах более 400(500) км оливин и другие минералы при существующих давлениях претерпевают фазовый переход и приобретают структуру шпинелей

При давлениях, существующих на глубинах 700-1000 км, происходит еще большее уплотнение и структура шпинели приобретает более плотную модификацию - перовскитовую Нижнюю мантию называют перовскитовой. Итак, намечается последовательная смена основных минеральных фаз и плотности упаковки в них на различных глубинах - от пиролитовой (оливино-пироксеновои) фазы до глубины 400(420) км к шпинелевой до глубины 670-700 км, к перовскитовой до глубины 2900 км.

Существует и другое мнение относительно состава и состояния вещества в низах слоя С и нижней мантии. Предполагают, что в нижней мантии возможен распад железисто-магнезиальных силикатов на окислы, обладающие плотнейшей упаковкой: Аl2O3 (корунд), MgO (периклаз), Fе2O3 (гематит), ТiO2 (рутил) и SiO2 (стишовит), для которого характерны плотность 4,25 г/см3 и наличие иона в шестерной координации в отличие от четверной при нормальных условиях.

Ядро Земли. Вопрос о состоянии и составе ядра до сих пор является наиболее сложным и дискуссионным. Как было сказано, наблюдается резкое падение скорости сейсмических продольных волн с 13,6 км/с в основании слоя D верхней мантии до 8,0-8,1 км/с во внешнем ядре, а поперечные волны совсем гасятся на этой границе. Эти данные показывают, что внешняя часть ядра Земли жидкая, т.е. она не обладает прочностью на сдвиг в отличие от твердого тела.

Внутреннее ядро, по-видимому, находится в твердом состоянии, о чем свидетельствует заметное возрастание скорости продольных сейсмических волн от промежуточного слоя F к внутренней части ядра. Для ядра характерны большая плотность и высокая металлическая электропроводность. Каков же состав ядра? Длительное время по аналогии с железными метеоритами считалось, что ядро сложено никелистым железом. Однако это не согласуется с экспериментальными данными о плотности и с расчетами, касающимися скоростей сейсмических волн. В свете современных данных плотность ядра Земли на 10% ниже, чем у железоникелевого сплава при существующих в ядре давлениях и температурах. Исходя из этого высказывается мысль о том, что в ядре помимо никелистого железа должны присутствовать и более легкие элементы, такие, как кремний или сера. В настоящее время многие исследователи считают, что ядро Земли состоит из железа с примесью никеля и серы с возможным присутствием и других элементов (кремния или кислорода).