Геология ответы
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
36)Формирование осадочных пород - этапы литогенеза(ЧАСТОЗАДАВАЕМЫЙ)
Впроцессе формирования и жизни осадочных пород, т.е. в процессе литогенеза, выделяют 5 стадий:
1) Образование осадочного материала при разрушении уже существующих минералов и пород экзогенными факторами.
2) Перенос теме же факторами получившегося материала в виде обломков, взвесей, растворов.
3) Отложение этого материала в благоприятных для этого участках рельефа с образованием рыхлой, не редко насыщенной водой, породы. Этот этап называется седиментогенез (осадконакопление).
4) Диагенез – превращение рыхлого осадка в твердую породу. Во время диагенеза давление вышележащих осадков приводит к выдавливанию воды. Некоторые химические соединения в составе осадков вступают в реакции друг с другом так, что в породе достигается физико-химическое равновесие. Например, в процессе диагенеза песок превращается в песчаник, ил – в аргелит и т.д.
5) Катагенез. Его причины – изменение условий в окружающей породу среде. В соответствии с меняющимися условиями происходит дальнейшее уплотнение, перекристаллизация, образование породы, растворение одних веществ и появление других компонентов.
37)Формы залегания осадочных пород
Впроцессе своего образования осадочные породы формируют пространственные тела, определенной формы.
кровля |
Распространенные формы – слой или пласт. |
|
|
|||
1 |
|
|||||
Это геологическое тело, сложенное однородной |
а |
|||||
пласт |
2 |
|||||
подошва |
осадочной породой, ограниченное 2-мя |
|
|
|
|
|
|
поверхностями напластования в стоках кровли и подошвы. |
|
||||
Они имеют примерно одинаковый состав, постоянную мощность и |
|
|||||
занимают значительную площадь. |
|
|
|
|
||
В серии пластов, поверхность «а» является одновременно кровлей |
|
|||||
пласта №2 и подошвой пласта №1. |
кровля |
|
|
|||
|
|
выклинивание |
|
|||
|
|
подошва |
|
|
||
|
|
|
|
21 |
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|||||||
Различают истинную мощность пласта h1 и кажущуюся h2, |
||||||||||
которую мы наблюдаем, например, при бурении наклонного пласта. |
||||||||||
Если пласт сформировался вблизи берега водоема, то по направлению к |
||||||||||
берегу его мощность уменьшится, т.е. происходит выклинивание |
||||||||||
пласта. Если пласт образовался в реке, то вклинивание идет в обе |
||||||||||
стороны, и образуется тело, называемое линзой. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линза |
h1 |
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38) Пликативные и дизъюнктивные дислокации |
|
|
||||||||
В процессе геологического развития земной коры осадочные тела |
||||||||||
быстро теряют первичную форму. Они наклоняются, изгибаются, |
||||||||||
ломаются и т.д. Любое изменение формы осадочного тела под |
||||||||||
влиянием внешних факторов называется дислокацией. |
|
|
||||||||
Пликативные дислокации – изменение формы породного тела, при |
||||||||||
котором не нарушается его слоенность. Основные типы пликативных |
||||||||||
дислокаций таковы: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1) Моноклиналь, т.е. пачка пластов наклонена в |
|
|||||||
моноклиналь |
|
|
1одну сторону. |
|
|
|
|
флексура |
||
|
2) Флексура – ступенчатое залегание пачки |
|||||||||
|
|
|
||||||||
пластов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3) Складки – антиклиналь и синклиналь (1 – замок, 2- крыло) |
||||||||||
2 |
1 |
2 |
|
2 |
1 |
2 |
1 |
разлом |
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
синклиналь |
|
антиклиналь |
3 |
1 |
3 |
1 |
||||
|
4 |
2 |
4 |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Взброс |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Надвиг |
||
|
|
|
|
|
|
|
(угол наклона > 45°) |
(угол наклона > 45°) |
||
Дизъюнктивные дислокации |
|
|
|
|
трещина |
|||||
При этих дислокациях происходит разрыв |
|
|
||||||||
спайности пласта. Наиболее простая дизъюнктивная |
|
|
||||||||
|
|
|
дислокация – это трещина. Разрыв и разлом принято |
|||||||
1 |
|
разлом |
|
|
|
|
считать – большими трещинами. |
|||
2 |
1 |
Грабен |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
разлом |
|
|
|
|
Горст |
|
||
2 |
1 |
|
|
2 |
|
разлом |
1 |
22 |
||
4 |
|
|
|
|||||||
сброс |
3 |
2 |
1 |
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||
4 |
|
2 |
|
4 |
|
1 |
1 |
|
||
|
5 |
|
3 |
|
5 |
|
2 |
4 |
2 |
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
При согласном залегании пластов последовательность осадконакоплений не прерывается. Кровли и подошвы пластов параллельны. Пласты имеют одинаковое количество элементов залегания.
При несогласном залегании в осадконакоплениях произошел разрыв. Элементы залегания в верхних и нижних пачках различны.
39) Землетрясения, их причины
Землетрясения – это сотрясения земной коры, вызванные эндогенными процессами. В течении года на Земле регистрируется более 1 млн. землетрясений различной степени мощности. Большинство из этих землетрясений заметны лишь приборам, но около 100 в год ощущает и человек. Причиной 95% землетрясений, среди которых самые крупные является сдвижение литосферных плит. Мелкие землетрясения могут быть связаны с крупными обвалами пород на поверхность и с вулканическими взрывами.
Результатом землетрясений является возникновение сейсмических волн, которые распространяются во все стороны. Но поверхности эти волны фокусируются сейсмоприемниками, сеть которых покрывает всю планету.
Рассчитано, что при одном землетрясении выделяется энергия 1016-1019 Дж.
40) Оценка интенсивности землетрясений
Сейсмические движения сложны, но поддаются классификации. Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала МSK-64 (Медведева-
23
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10-балльная шкала Росси-Фореля (1883), в Японии — 7-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Например, в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается так — «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик». В наиболее простом и удобном виде ощущения и наблюдения представлены в схематизированной краткой описательной шкале (вариант MSK), которой может пользоваться каждый.
Балл |
Сила |
Краткая характеристика |
|
землетрясения |
|||
|
|
|
|
1 |
Не ощущается. |
Отмечается только сейсмическими приборами. |
|
|
|
Отмечается сейсмическими приборами. |
|
|
Очень слабые |
Ощущается только отдельными людьми, |
|
2 |
находящимися в состоянии полного покоя в |
||
толчки |
|||
|
верхних этажах зданий, и очень чуткими |
||
|
|
||
|
|
домашними животными. |
|
3 |
Слабое |
Ощущается только внутри некоторых зданий, |
|
как сотрясение от грузовика. |
|||
|
|
||
|
|
Распознаётся по лёгкому дребезжанию и |
|
4 |
Умеренное |
колебанию предметов, посуды и оконных |
|
стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания |
|||
|
|
||
|
|
сотрясение ощущает большинство людей. |
|
|
|
Под открытым небом ощущается многими, |
|
|
|
внутри домов — всеми. Общее сотрясение |
|
|
|
здания, колебание мебели. Маятники часов |
|
5 |
Довольно сильное |
останавливаются. Трещины в оконных стёклах и |
|
|
|
штукатурке. Пробуждение спящих. Ощущается |
|
|
|
людьми и вне зданий, качаются тонкие ветки |
|
|
|
деревьев. Хлопают двери. |
|
|
|
Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают |
|
6 |
Сильное |
на улицу. Картины падают со стен. Отдельные |
|
|
|
куски штукатурки откалываются. |
24
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
Повреждения (трещины) в стенах каменных |
|
7 |
Очень сильное |
домов. Антисейсмические, а также деревянные |
|
|
|
и плетневые постройки остаются невредимыми. |
|
|
|
Трещины на крутых склонах и на сырой почве. |
|
8 |
Разрушительное |
Памятники сдвигаются с места или |
|
|
|
опрокидываются. Дома сильно повреждаются. |
|
9 |
Опустошительное |
Сильное повреждение и разрушение каменных |
|
домов. Старые деревянные дома кривятся. |
|||
|
|
Трещины в почве иногда до метра шириной. |
|
10 |
Уничтожающее |
Оползни и обвалы со склонов. Разрушение |
|
каменных построек. Искривление |
|||
|
|
||
|
|
железнодорожных рельсов. |
|
|
|
Широкие трещины в поверхностных слоях |
|
|
|
земли. Многочисленные оползни и обвалы. |
|
11 |
Катастрофа |
Каменные дома почти полностью разрушаются. |
|
|
|
Сильное искривление и выпучивание |
|
|
|
железнодорожных рельсов. |
|
|
|
Изменения в почве достигают огромных |
|
|
Сильная |
размеров. Многочисленные трещины, обвалы, |
|
12 |
оползни. Возникновение водопадов, подпруд на |
||
катастрофа |
|||
|
озёрах, отклонение течения рек. Ни одно |
||
|
|
||
|
|
сооружение не выдерживает. |
41) Сейсмически активные зоны на планете
Ученые стали обозначать на картах сейсмически активные участки земной поверхности еще до того, как поняли природу землетрясений. Подземные толчки могут произойти повсюду, где горные породы перемещаются вдоль разломов земной коры, но сильные землетрясения, как правило, возникают в четко определенных зонах.
Сейсмическая активность - это количественная мера сейсмического режима, определяемая средним числом очагов землетрясений в некотором диапазоне энергетической величины, которые возникают на рассматриваемой территории за определенное время наблюдения.
По мере совершенствования методов определения и точного обнаружения мест подземных толчков стало возможным более надежное картографирование сейсмически активных зон. В результате
25
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
ученые получили более полную картину сейсмической активности Земли.
Зоной наибольшей сейсмической активности на Земле является так называемое “Огненное кольцо” (или Тихоокеанический пояс). Здесь происходит около 90% всех землетрясений земного шара. Вообще анализируя карту литосферных плит, можно сделать выводы о районах сейсмической активности - границы плит.
42) Понятие о магме и магматизме
Магматизм – сложный многостадийный процесс, объединяющий явления зарождения магмы, ее миграцию в З.К. и образование магматических тел и магматических пород.
Магма представляет собой природный, чаще всего силикатный, огненно-жидкий расплав, возникающий в земной коре или в верхней мантии, на больших глубинах, и при остывании формирующий магматические горные породы. В магме содержится практически вся периодическая таблица Менделеева: Al, Si, Mg, пары H2O, газообразные компоненты.
43) Интрузивный и эффузивный магматизм
Интрузивные (глубинные) горные породы образуются при медленном постепенном остывании магмы, внедренной в нижние слои земной коры, в условиях повышенного давления и высоких температур. Под покровом вышележащих слоев грунтов мощностью от нескольких до десятков километров в масштабах геологического времени происходит медленное остывание магмы, что способствует образованию из ее вещества минералов в виде кристаллов, хорошо различимых невооруженным глазом. Выделение минералов из вещества магмы при ее остывании происходит строго в определенной последовательности, каждый минерал имеет свою температуру образования.
Сначала образуются тугоплавкие темноцветные минералы (пироксены, роговая обманка, биотит), далее рудные минералы, затем полевые шпаты и последним выделяется в виде кристаллов кварц. Минералы, образовавшиеся первыми, располагают свободным пространством для образования собственных кристаллических форм, тогда как последующие минералы при своем образовании заполняют оставшиеся им промежутки пространства и поэтому смотрятся в образцах горных пород в виде зерен неправильной формы (кварц). Образовавшиеся из вещества магмы кристаллы минералов
26
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
располагаются в горной породе, как правило, без какой-либо ориентировки в пространстве – хаотически, примерно одинаковым образом.
Главные представители интрузивных магматических горных пород - граниты, диориты, сиениты, габбро, перидотиты. Основные отличительные признаки интрузивных (глубинных) магматических горных пород (грунтов), которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:
•для всех образцов грунтов характерна полнокристаллическая структура;
•на вид в образцах грунтов отсутствует какая-либо закономерность в пространственной ориентировке кристаллов, зерен;
•образцы грунтов смотрятся как массивные, плотные, без пустот и пор. Отличия интрузивных горных пород друг от друга определяются
условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в преобладании той или иной группы минералов различной окраски (светлых и темных).
Эффузивные (излившиеся) горные породы образуются при остывании магмы в виде лавы (от итальянского “лава” – затопляю) на поверхности земной коры или вблизи нее. По вещественному составу эффузивные горные породы сходны с глубинными, они образуются из одной и той же магмы, но в разных термодинамических условиях (давлении, температуре и др.). На поверхности земной коры магма в виде лавы остывает значительно быстрее, чем на некоторой глубине от нее. Поэтому образцы эффузивных горных пород
в изломе смотрятся как аморфные, некристаллические, с редкими различимыми невооруженным глазом кристаллами (порфировыми вкрапленниками). Эффузивные горные породы, которые образовались из магм, насыщенных растворенными в них газами, имеют поры, пустоты, которые, в свою очередь, впоследствии могут заполняться
низкотемпературными минералами или вулканическим стеклом. Очень часто в образцах эффузивных горных пород видна
ориентировка слагающих ее некоторых компонентов – полосчатое распределение окраски; вытянутые в каком-либо направлении пустоты, поры, образовавшиеся при течении магмы на поверхности земной коры. Главные представители эффузивных магматических горных пород – обсидианы, туфы, пемзы, базальты, андезиты, трахиты, липариты, дациты, риолиты.
27
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Основные отличительные признаки эффузивных (излившихся) магматических горных пород, которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:
•для большинства образцов грунтов характерна некристаллическая, тонко-, мелкозернистая структура с отдельными видимыми глазом кристаллами;
•для некоторых образцов грунтов характерно наличие пустот, пор, пятен;
•в некоторых образцах грунтов присутствует какая-либо закономерность пространственной ориентировки компонентов (окраски, овальных пустот и др.).
Отличия эффузивных горных пород друг от друга, как и интрузивных горных пород друг от друга, определяются условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в различной их окраске (светлые – темные) и составе компонентов.
44) Формы залегания магматических горных пород
Батолит – крупное, обычно изометричное тело, размеры которого по срезу могут достигать 300-1000 км.
Шток – такое же по форме, но размер не больше 20 км. в поперечном сечении.
Лакколиты, лаполиты – по величине равны штокам, но имеют свою специфическую форму Дайки (жилы) – образуются при заполнении магмой трещины, обычно
вытянуты в одну сторону. Самая большая дайка имеет длину примерно 500 км. и толщину 5 км.
45) Понятие о метаморфизме
В процессе развития земной коры осадочные горные породы и магматические горные породы могут попадать после своего образования с специальные термодинамические условия, которые характеризуются высокими t° и p.
10 км глубина = 300°C = 2700 атм., 20 км = 600°C = 5400 атм.
В таких условиях горные породы начинают менять свои физические, а, иногда, и химические свойства. Может произойти полная
28
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
перекристаллизация минералов без переходов в расплавленное состояние. Все это приводит к глубокому изменения горных пород и образованию новых метаморфических горных пород. Процесс, приводящий к образованию метаморфических горных пород, носит название метаморфизм.
46) Факторы и типы метаморфизма
ТИПЫ 1) Региональный метаморфизм (10-20 км) - наиболее распространенным
и важный вид метаморфизма, поскольку 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. Обычно прогибание компенсируется осадконаполнением и в качестве главных факторов регионального метаморфизма, таким образом, выступает петростатическое давление и температура, постепенное повышение которой обусловлено геотермическим градиентом.
2)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.
3)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
29
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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.
Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом.
ФАКТОРЫ Главными причинами, или факторами метаморфизма горных пород,
являются температура, давление и химически активные вещества - растворы и летучие соединения.
Температура. Процессы метаморфизма, по мнению большинства исследователей, совершаются в интервале температур от 250 - 300°С до 800°С. Повышение температуры всего на 10°С вдвое увеличивает скорость химических реакций, а на 100°С примерно в 1000 раз. В условиях земной коры повышение температуры вызывается двумя основными причинами:
·погружением горных пород на большие глубины, что ведет к возрастанию температуры благодаря геотермическому градиенту (в среднем 1° на 33 м.);
·тепловым воздействием магматических расплавов, внедряющихся в земную кору.
Повышение температуры также может вызываться поступлением глубинных флюидов, местным возрастанием внутреннего теплового потока и некоторыми другими причинами.
Давление. Различают давление петростатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее) или стресс.
· Петростатическое давление является функцией глубины, и возрастание его обычно связано с погружением горных пород в глубь
30
