Лекция по геологии

Замок складки - участок, где элементы залегания породы, слагающей складку, изменяются. Противопоставляется крылу складки - участку моноклинального залегания. 
Ядро складки - внутренняя часть складки, ограниченная какой-либо поверхностью напластования. 
Осевая поверхность - поверхность, равноудалённая от крыльев складки. В первом приближении - плоскость, состоящая из прямых, называемых осями складки.  
Шарнир - кривая, образующаяся при пересечении осевой поверхностью поверхностей напластования.  
Угол складки - угол между крыльями складки. 
Сопряжённые складки - складки с общим крылом, как на рис. 1.

Наверх

Складки. Классификации.

• по соотношению пород 
• синклинальные, у которых ядро сложено более молодыми породами
• антиклинальные, у которых ядро сложено более древними породами

При этом необходимо отдавать себе отчет  в том, что синклинали и антиклинали  могут быть перевернутыми, то есть синклинальные  складки необязательно обращены замком вниз, а антиклинальные - вверх. Замыкание (схождение) крыльев антиклинальной складки (или ее окончание по простиранию) называют периклиналью, а синклинальной – центриклиналью. Для периклинали характерно погружение шарнира, а для центриклинали - воздымание.

• По положению осевой поверхности различают (рисунок 2) следующие типы складок:

Рис. 2. Классификация складок по наклону осевой поверхности

0. прямые, или симметричные, у которых осевая поверхность(ось) вертикальна или субвертикальна и углы падения крыльев одинаковые;
1. наклонные, или ассиметричные, у которых осевая поверхность наклонна, а крылья падают под разными углами в противоположные стороны;  
   опрокинутые, когда осевая поверхность наклонна, а крылья падают в одну сторону, но под разными углами.
2. лежачие, у которых осевая поверхность субгоризонтальна;
3. ныряющие, у которых осевая поверхность изгибается.

• по углу складки

• тупые, с углом складки, равным или бóльшим 90°;
• острые, с углом складки, меньшим 90°;
• веерообразные, характеризующиеся пережатым ядром и веерообразным расположением слоев;
• штамповые (син. коробчатые), у которых замок широкий и почти плоский, не считая областей перехода к крыльям.
• по форме замка, соотношению замка и крыльев
• концентрические, у которых замок широкий, а крылья малы и даже могут почти отсутствовать. Мощности слоев в этом случае необходимо выдерживать на всем протяжении складки.
• штамповые (син. коробчатые), у которых замок широкий и почти плоский, не считая областей перехода к крыльям.
• изоклинальные, у которых замок узкий и четко выраженное крыло с единым углом наклона границ слоев. Мощности слоев в этом случае необходимо выдерживать на крыльях складки, а в замке она может значительно возрастать.
• диапировые (син. складки протыкания), у которых ...
• По отношению на карте длинной оси складки (длины) к короткой ее оси (ширина) выделяют линейные, брахиформные и куполовидные складки.
• мульды или купола, у которых длина примерно равна ширине
• брахискладки (брахиантиклинали и брахисинклинали), у которых длина примерно в 3-5 раз превышает ширину
• линейные, у которых длина много больше ширины

К складчатым деформациям относят  также флексуры, так называют коленообразные изгибы слоев на фоне общего горизонтального или наклонного залегания пород. Направление падения слоев до изгиба, в месте изгиба и после него сохраняется общим.

8РАЗРЫВ (РАЗРЫВНОЕ НАРУШЕНИЕ)

— общее назв. многих видов тект. нарушений, сопровождаемых перемещением разорванных частей геол. тел друг относительно друга. Трещина (сместитель) Р. представляет собой поверхность разной формы (в частном случае плоскость), на которой наблюдаются зеркала скольжения с бороздками, штриховкой и ступеньками, позволяющими определять направление относительного смещения крыльев. Расстояние между некогда смежными точками, разъединенными Р., называется амплитудой Р. Последняя может быть измерена по падению сместителя (вертикальная амплитуда) и по его простиранию (горизонтальная амплитуда). Общее смещение определяется по правилу параллелограмма. В результате смещения по Р. могут иметь место явления сдваивания или зияния пластов. Р. классифицируются в зависимости от перемещения крыльев и положения сместителя

Среди Р. различают: взброс, надвиг, поддвиг, раздвиг, сброс, сдвиг, сдвиго-сброс и сбросо-сдвиг, шарьяж (покров тектонический).

Различные виды Р. нередко сменяют  друг друга по простиранию или  по падению. Иногда это связано лишь с изменением падения сместителя, т. е. с его кривизной; в др. случаях  изменение вида Р. связано с  усложненным характером смещения (шарнирный или вращательный Р.). Морфологическая классификация Р. имеет в известной мере генетический смысл, разделяя их на образованные в условиях либо сжатия, либо растяжения земной коры. К первым относятся взбросы, надвиги, сдвиги, покровы (шарьяжи), ко вторым — сбросы (нормальные сбросы — см. Сброс) и раздвиги, что вытекает прежде всего из самой геометрии Р. Иногда характеристика Р. дополняется введением представления об активном блоке, или крыле Р. Так, поддвигом называют взброс или надвиг, если считается, что у него активно двигалось опущенное крыло.

. Различают также Р. межпластовые (вдоль поверхности контакта пластов  2 разнородных п.), внутрипластовые, межформационные. Последние приурочены к поверхности контакта г. п. 2 разл. форм., причем особенно часто к поверхностям несогласия; иногда они сопровождаются внедрением межформационных интрузий. По отношению ко времени формирования рассекаемых толщ выделяются Р. конседиментационные и постседиментационные. Первые распознаются по различиям мощности и (или) фаций одновозрастных осадков по обе стороны Р. Весьма обычны сочетания нескольких Р. (ветвящиеся). В некоторых случаях главный Р. выделить трудно или невозможно (при множественном ветвлении). В простейшем и достаточно частом (вблизи места разветвления) случае амплитуда главного Р. равна сумме (алгебраической) амплитуд его ответвлений. Р. оперяющие помогают в ряде случаев установить направление смещения по основному нарушению. Нередко встречаются системы кулисообразных Р., приблизительно параллельных, но закономерно смещенных в одну сторону относительно друг друга в направлении их простирания. Вообще закономерно построенные системы Р., как правило, связаны общностью происхождения. Все такие Р. называются сопряженными. Суворов (1961) предложил называть динамопарой 2 перпендикулярных друг другу разлома, вдоль одного из которых развивается сдвиг, сменяющийся у разлома, перпендикулярного первому, надвигом. Ограничение крупных пологих надвигов с боков сдвигами установлено во многих р-нах (Альпы, Кавказ, Аппалачи и др.). Образование динамопар является одним из способов компенсации горизонтальных смещений при затухании надвига по простиранию.

9Общая характеристика магматизма

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. Температуры магматических расплавов, находящихся внутри земной коры, судя по экспериментальным данным и результатам изучения минерального состава магматических пород, находятся в пределах 700—1100°С. Измеренные температуры магм, излившихся на поверхность, в большинстве случаев колеблются в интервале 900—1100°С, изредка достигая 1350 °С. Более высокая температура наземных расплавов обусловлена тем, что в них протекают процессы окисления под воздействием атмосферного кислорода.

11

Эффузивный магматизм

Эффузивный  магматизм проявляется в обстановке дробления земной коры и образования разломов, по которым магма поднимается и изливается на поверхность Земли. Магма, излившаяся на поверхность, превращается в лаву. Лава отличается от, магмы тем, что почти не содержит летучих компонентов, которые при падении давления отделяются от магмы и уходят в атмосферу.

При излиянии магмы на поверхности образуются вулканы различного типа. По характеру  пространства, занимаемого поднимающейся  магмой, вулканы подразделяются на площадные, трещинные и центральные. Площадные вулканы существовали только на самых ранних этапах истории Земли, когда земная кора была тонкой (и на отдельных участках могла целиком расплавиться) и излияния магмы происходили на обширных площадях. Практически площадные вулканы — это моря расплавленной лавы. Трещинные вулканы представляют собой излияния лав по протяженным трещинам. Вулканизм трещинного типа в отдельные отрезки времени достигал очень широких масштабов, в результате чего на поверхность Земли выносилось огромное количество вулканического материала. На современном этапе трещинные вулканы распространены ограниченно, хотя и встречаются в отдельных районах, например, вулкан Лаки в Исландии, Толбачинский на Камчатке и др. Большинство современных вулканов относится к центральному типу. При извержении таких вулканов обычно образуются конусообразные постройки.

Иногда  на склонах конуса возникают маленькие  конусы. Они образуются в месте  выхода побочных каналов, ответвляющихся от основного. Такие маленькие конусы получили название побочных, или паразитических.

С течением времени конус вулкана, сложенный лавами и туфами, может  быть полностью или частично разрушен процессами денудации. Особенно часто  это наблюдается у потухших древних  вулканов. При этом на вершине конуса возникает обширная депрессия (впадина) округлых очертаний — кальдера. Как правило, эти депрессии имеют крутые внутренние стенки и довольно плоское дно.

Извержения  вулканов носят различный характер: могут сопровождаться взрывами и  землетрясениями или протекают  спокойно. Взрывы часто происходят в результате закупорки центрального канала вязкими лавами и скопления газов под образовавшейся пробкой. Жидкие лавы спокойно переливаются через край кратера и растекаются по окружающей местности. В целом при извержениях продукты вулканической деятельности могут быть газообразными, жидкими и твердыми

12

потоки. Лава изливается из боковых  трещин и устремляется по склонам  конуса.

Пелейский тип - извержения вулкана Мон-Пеле, расположенного на о-ве Мартиника (рис. 45, г). Извержениям  этого. типа обычно предшествуют сильные подземные толчка Магма вулканов чрезвычайно вязкая и содержит много газов Извержение сопровождается сильными взрывами, а магма пробивает себе путь через боковые трещины, так как жерло перекрыто куполом. При выходе на поверхность лава вследствие значительной вязкости выдавливается вверх в виде огромной пробки, образующей обелиск. При этом из-под пробки вырываются нагретые газы, капельки лавы и пепла, образующие «палящую» тучу раскаленных продуктов извержения.

Как показали наблюдения, характер извержения одного и того же вулкана со временем может измениться. Обычно это бывает связано с изменением химического состава магм, питающих вулкан.

На  поверхности земного шара лишь небольшое  число вулканов постоянно находится  в действии. Большая их часть проявляется периодически, долгое время находясь в состоянии покоя. В этом случае все признаки вулканической деятельности исчезают и лишь иногда происходит выделение водяного пара и фумарол. К потухшим вулканам относят те, которые не возобновляли своей деятельности в течение истории человечества. В настоящее время на суше известно более 700 действующих вулканов. Число подводных вулканов практически не поддается учету - только в Тихом океане предполагается наличие не менее 10 тыс. конусов и центров излияния лав.

Извержения вулканов — грозные  явления природы, часто сопровождающиеся человеческими жертвами и значительными разрушениями. Одно из сильнейших извержений произошло в 1815 г на о-ве Сумбава в Индонезии, когда взорвался вулкан Тамбора. Из кратера было выброшено около 100 км³ пепла на высоту до 20 км. При этом на удалении до 40 км были разбросаны бомбы диаметром 13 м, а в 150 км от вулкана толщина слоя выпавшего пепла достигала 0,5 м. При взрыве и от его последствий погибло 100 тыс. человек.

Другими крупными извержениями в истории  являются извержение вулкана Кракатау в Индонезии (1883 г.), при котором погибло 36 тыс., человек; извержение вулкана Мон-Пеле на о-ве Мартиника (1902 г.) с 30 тыс. жертв; извержение Везувия (79 г.н.э.), вулкана Лаки (Исландия, 1783 г.), вулкана Унзедоке (Япония, 1792 г.) и др. Катастрофическим по своим последствия было извержение вулкана Арепас в Колумбии в ноябре 1985 г., когда погибло более 20 тыс. человек.

Существенно сказывается деятельность вулканов и на глобальном климате, поскольку  в атмосферу выбрасывается огромное количество пыли, в результате чего снижается прозрачность атмосферы и соответственно происходит похолодание. Так, в результате извержения вулкана Тамбора в 1815 г. практическими не было лета: в Лондоне отмечалось снижение среднегодовой температуры на 2—3 °С, в Северной Америке вообще не созрел урожай.

Рис. 46. Схема размещения областей активной тектонической и вулканической  деятельности 
а — действующие вулканы; б — основные области землетрясений.  
Вулканы: 1  — Килауэа; 2 — Мауна-Лоа; 3 — Долина Десяти Тысяч Дымов; 4 — Катмай; 5 — Парикутин; 
6 — МонПеле; 7 — Суртсей; 8 — Вулькано; 9 — Везувий; 10 — Стромболи; 11 — Этна; 12 — Килманджаро; 
13 — Тристан-да-Кунья; 14 — Безымянный; 15 — Фудзияма; 16 — Тааль; 17 — Кракатау

В целом результаты воздействия  на климат могут ощущаться в течение  нескольких лет.

13

Газообразные продукты, или фумаролы, характеризуются высокой температурой и разнообразным составом. В них содержатся водяные пары, углекислый газ, азот, сернистый газ, водород, оксид углерода, хлор и др. Газовый состав фумарол во многом определяется их температурой. В зависимости от температуры выделяются сухие, кислые и щелочные фумаролы.

Сухие фумаролы отличаются высокой  температурой, порядка 500 °С. Обычно они  не содержат водяных паров, но зато насыщены хлористыми соединениями, в  первую очередь такими, как хлористый  натрий, хлористый калий, хлористое  железо и др.

Кислые фумаролы обладают достаточно высокой температурой, достигающей 300—400 °С. В отличие от сухих они содержат водяные пары, хлористый водород и сернистый ангидрид.

Щелочные фумаролы характеризуются  средними температурами, немного выше 180 °С, и содержат главным образом хлористый аммоний, при разложении которого выделяется свободный аммиак.

Газовые выделения с температурой около 100-180°С называются сольфатарами; они состоят преимущественно  из водяных паров и сероводорода. Газовые выделения с температурой ниже 100 °С называются мофетами; они представлены главным образом углекислым газом и водяными парами.

В ряде случаев выделение вулканических  газов достигает грандиозных  масштабов. Наличие газов в магме  замедляет ее остывание, а их потеря приводит к быстрому затвердеванию жидких продуктов извержения.