Лекция по геологии

Рис. 44. Интрузивные тела: 
а – дайка; б –жила; 
в - шток; г - батолит

Шток — тело неправильной формы, приближающейся к цилиндрической, с  крутопадающими или вертикальными  контактовыми поверхностями (рис. 44, б). В плане очертания его неправильные, изометричные. Корни штоков уходят на большие глубины, площадь поперечного сечения не превышает 100 км². Штоки представляют собой широко распространенную форму залегания магматических пород различного состава.

Батолит — самое крупное интрузивное  тело. Площадь, занимаемая батолитами, измеряется десятками и сотнями тысяч квадратных километров. Один из крупнейших батолитов, обнаруженный в Северо-Американских Кордильерах, имеет длину около 2000 км и ширину около 200 км. Форма батолитов в плане несколько вытянута в соответствии с направлением осей складчатых структур, контактовые поверхности крутые, кровля куполообразная с выступами и впадинами (рис. 44, г). В виде батолитов залегают граниты и породы близкого к ним состава. Относительно условий их образования не существует единого мнения. В результате исследований В. С.Коптева-Дворникова, Н. А. Елисеева и др. доказано, что большинство тел этого типа сформировались в результате многократного повторного внедрения магм и являются полихронными образованиями.

18 Метаморфизм – процесс приспособления горной породы к новым физико-химическим условиям, которые отличаются от условий образования первичной породы.

1. Метаморфизм не равномерен в пространстве и времени
2. Метаморфизм связан с зонами активных движений земной коры
3. Это длительный процесс
4. Температура процесса должна превышать фоновую температуру

Типы метаморфизма:

1. Экзогенный (космогенный) – возникает при  метеоритной бомбардировке
2. Эндогенный:

         а) Региональный  – охватывает большие территории

         б) Локальный  – распространяется на меньших  площадях

             - контактовый – на границе  контакта интрузии и вмещающей  породы

             - приразломный 

Классификация метаморфических процессов:

1. Прогрессивный метаморфизм происходит при возростании температуры
2. Регрессивный метаморфизм происходит при уменьшении температуры

              Ретроградный метаморфизм (диафторез)  – низкотемпературный метаморфизм,  накладывающийся на породы, подвергавшиеся  более высокотемпературным изменениям.

3)           Изохимический  процесс – без химического  изменения пород

4)            Аллохимический процесс – с  изменением химического состава  пород:

         а) собственно  метаморфизм (ΔV ≠ const)

         б) метасоматоз  (ΔV = const)

Факторы метаморфизма:

1. Температура
2. Литостатическое давление
3. Флюидное давление

Типы флюидов:

1. восстановленные, горячие (на глубине)
2. Окисленные, менее горячие
3. Нейтральные F2

4) Кислые H2S, CO2,Cl2

5) Щелочные NaOH, KOH

19 ТИПЫ  И  ВИДЫ  МЕТАМОРФИЗМА 
. 

    Главными факторами метаморфизма являются температура, давление, растворы и газы, выделяющиеся из магмы. Обычно эти факторы действуют одновременно, но преобладающим является какой-нибудь один; он и определяет тип метаморфизма. Метаморфизм, связанный с изменением давления, называется динамометаморфизмом, с изменением температуры — термометаморфизмом, а метаморфизм, связанный с газами и парами, — соответственно пневматолитовым и гидротермальным метаморфизмом. 
     При динамометаморфизме все округлые части породы (например, гальки в конгломератах) сдавливаются и превращаются в линзообразные включения, зерна породы также раздавливаются в направлении, перпендикулярном к направлению давления, происходит переориентировка всех вытянутых и плоских минералов длинными осями в одном направлении, перпендикулярном давлению. При этом порода как бы разделяется на множество тонких чешуек, или пластинок, которые часто скользят друг по другу, плоскости их вследствие трения пришлифовываются и индивидуальность чешуек выступает еще более отчетливо. Так возникает сланцеватая текстура, и вся порода превращается в сланец. Давление, переориентировка минералов и трение вызывают повышение температуры, происходит частичная перекристаллизация минералов, изменение их формы и размеров. 
     При термометаморфизме главную роль играет повышение температуры. При разогревании породы происходит перекристаллизация вещества. В этом процессе часто принимает участие вода, которая, превращаясь в пар и вступая в реакции, способствует образованию новых минералов. 
     Термальный метаморфизм очень четко проявляется на контактах с интрузиями, температура которых часто превышает 1000° Остывание интрузий идет очень медленно, поэтому происходит значительный прогрев вмещающих пород. 
     Пневматолитовый и гидротермальный метаморфизм способствует образованию в породе многочисленных новых минералов, а так как воздействие газов и паров воды совершается обычно в условиях повышенной температуры, то в породе одновременно происходит перекристаллизация первичного вещества, которое вступает в реакцию с вновь принесенными в парах, газах или воде элементами. 
     В результате пневматолитового и гидротермального метаморфизма сильно изменяются не только структура и текстура породы, но и ее химический состав. 
      Преобразования породы в процессе метаморфизма бывают настолько сильны, что первоначальный характер породы становится почти неузнаваемым. 
     Очень часты при метаморфизме, особенно пневматолитовом и гидротермальном, случаи замещения одних минералов другими— это явление называется метасоматозом. Так, например, кремнекислые растворы, идущие от магмы, могут заместить карбонат кальция в известняковой породе и тогда известняк сначала становится кремнистым, а затем может превратиться в кварцит. 
     Большое значение при метасоматозе играет вода, так как она облегчает перенос вещества и, растворяя и выщелачивая неустойчивые компоненты вмещающей породы, способствует образованию полостей, в которых отлагаются вновь приносимые элементы. Такие полости бывают иногда очень малы — типа пор между отдельными минералами.  
     Причинами метаморфизма может быть внедрение магмы в верхние части земной коры и общее возрастание температуры и давления при погружении горных пород на большую глубину. В зависимости от причин, вызвавших метаморфизм, различают его отдельные типы: контактовый, региональный и ультраметаморфизм. Таким образом, получается классификация видов метаморфизма, основанная на другом принципе, чем выделение типов метаморфизма по факторам (температура, давление и т. п.). 

20

Наиболее  отчетливо действие внутренних сил  Земли обнаруживается в явлении  землетрясений, под которыми понимаются сотрясения земной коры, вызванные смещениями горных пород в недрах Земли. 
     Землетрясение — явление достаточно распространенное. Оно наблюдается на многих участках материков, а также на дне океанов и морей (в последнем случае говорят о «моретрясении»). Количество землетрясений на земном шаре достигает нескольких сотен тысяч в год, т. е. в среднем совершается одно два землетрясения в минуту. Сила землетрясения различна: большинство из них улавливается только высокочувствительными приборами —сейсмографами, другие ощущаются человеком непосредственно. Количество последних достигает двух-трех тысяч в год, причем распределяются они очень неравномерно — в одних районах такие сильные землетрясения очень часты, а в других необычайно редки или даже практически отсутствуют. 
     Землетрясения можно подразделить на эндогенные, связанные с процессами, происходящими в глубине Земли, и экзогенные, зависящие от процессов, происходящих вблизи поверхности Земли. 
     К зндогенным землетрясениям относятся вулканические землетрясения, вызванные процессами извержения вулканов, и тектонические , обусловленные перемещением вещества в глубоких недрах Земли. 
     К экзогенным землетрясениям относятся землетрясения, происходящие в результате подземных обвалов, связанных с карстовыми и некоторыми другими явлениями, взрыво газов и т.п. Экзогенные землетрясения могут вызываться также процессами, происходящими на самой поверхности Земли: обвалами скал, ударами метеоритов,падением воды с большой высоты и другими явлениями, а также факторами, связанными с деятельностью человека ( искусственными взрывами, работой машин и т.п.).  

Глубинный центр, или очаг землетрясения, называется гипоцентром. В плане он очерчивается как округлая или овальная площадь. 
     Область, расположенная на поверхности Земли над гипоцентром носит название эпицентра. Она характёризуётся максимальными разрушениями, причем многие предметы здесь смещаются вертикально (подпрыгивают), и трещины в домах располагаются очень круто, почти вертикально. 
     Площадь эпицентра Алма-Атинского землетрясения определялась в 288 км² (36 *8 км), а область, где землетрясение было наиболее сильным, охватила площадь в 6000 км². Такая область получила название плейстосейстовой («плейсто» — наибольший и « сейстос» - сотрясенный). 
     Алма-Атинское землетрясение продолжалось не один день: вслед за толчками 28 мая 1887 г. в течение более двух лет происходили толчки меньшей силы с. интервалами сначала в несколько часов, а затем дней. Всего за два года было свыше 600 ударов, все более и более ослабевающих. 
     В истории Земли описаны землетрясения с еще большим количеством толчков. Так, например, в 1870 г. в провинции Фокида в Греции начались толчки, которые продолжались в течение трех лет. В первые три дня толчки следовали через 3 минуты, в течение первых пяти месяцев произошло около 500 тыс. толчков, из них 300 обладали разрушительной силой и следовали друг за другом со средним интервалом в 25 секунд. За три года всего произошло свыше 750 тыс. ударов. 
     Таким образом, землетрясение происходит не в результате единовременного акта, совершающегося на глубине, но вследствие какого-то длительно развивающегося процесса движения материи во внутренних частях земного шара.