Предмет геологии, её цели и задачи

50. Какие виды метаморфизма  вы знаете.

Различают следующие виды метаморфизма:

1. Термальный метаморфизм. Температура — важнейший фактор термального метаморфизма, влияющий на процессы минералообразования и определяющий формирование тех или иных минеральных ассоциаций. При повышении температуры резко увеличивается скорость химических реакций и возрастает интенсивность процессов перекристаллизации. Перекристаллизация в условиях роста температур приводит к появлению более крупнозернистых структур.

2. Динамометаморфизм. Давление — фактор динамометаморфизма. Различают воздействие геостатического (петростатического) давления, которое создается массой вышележащих толщ пород, и направленного давления (стресса), вызываемого тектоническими движениями.

Геостатическое давление способствует реакциям, идущим с сокращением объема твердой фазы, и приводит к образованию минералов с более плотной упаковкой. Направленное давление (стресс) проявляется в деформации пород и приводит к изменению их структурно-текстурных особенностей. Под влиянием стресса минералы в породе приобретают закономерную ориентировку, располагаясь длинными осями и плоскостями спайности перпендикулярно к направлению давления.

3. Метасоматоз. Химически активные  вещества — третий и, вероятно, самый главный фактор метаморфизма, который приводит к изменению химического состава пород. К ним, прежде всего, относятся вода и углекислота; в последнее время не меньшее значение придается водороду — газу, обладающему высокими теплопроводностью и диффузионной способностью

51. Какие факторы обуславливают  метаморфизм

Метаморфизм — преобразование горных пород под действием эндогенных процессов, вызывающих изменение физико-химических условий в земной коре. Преобразованию могут подвергаться любые горные породы — осадочные, магматические  и ранее образовавшиеся метаморфические. В физико-химических условиях, отличных от тех, в которых образовались горные породы, происходит изменение их минерального состава, структуры и текстуры. Изменение  минерального состава при метаморфизме может протекать изохимически (без изменения химического состава породы) и метасоматически (с изменением химического состава породы за счет привноса и выноса вещества). Изменение структуры и текстуры пород обычно происходит в процессе перекристаллизации вещества. Особенность метаморфических процессов заключается в том, что они протекают с сохранением твердого состояния системы, без существенного расплавления пород. Лишь при определенных физико-химических условиях метаморфизм сопровождается частичной или полной кристаллизацией исходных пород. Процессы подобного характера объединяются под названием ультраметаморфизма.

В зависимости от интенсивности  метаморфических процессов наблюдается  постепенный переход от слабо  измененных пород, сохраняющих состав и структуру исходных разностей, до глубоко преобразованных пород, первичная природа которых практически  утрачена.

52. Какие метаморфические  горные породы вы знаете?

Метаморфические горные породы - результат преобразования пород разного генезиса, приводящего к изменению первичной структуры, текстуры и минерального состава в соответствии с новой физико-химической обстановкой. Главными факторами метаморфизма являются эндогенное тепло, всестороннее давление, химическое воздействие газов и флюидов. Метаморфические породы обладают полнокристаллической структурой. Размеры кристаллических зерен, как правило, увеличиваются по мере роста температур метаморфизма. Для метаморфических пород наиболее типичны ориентированные текстуры. К ним относятся, например, сланцеватая текстура, обусловленная взаимно параллельным расположением минеральных зерен призматической или пластинчатой форм; гнейсовая текстура, характеризующаяся чередованием полосок различного минерального состава; в случае чередования полос, состоящих из зерен светлых и цветных минералов, текстура называется полосчатой. Если метаморфическая порода мономинеральна и слагающий ее минерал имеет более или менее изометричные формы (кварц, кальцит), то в этом случае порода имеет неупорядоченную массивную текстуру. Все метаморфические породы имеют плотную текстуру. Поскольку сходные по составу, структурам и текстурам метаморфические породы могут образоваться за счет изменения как магматических, так и осадочных пород, к названиям метаморфических пород, возникших по магматическим породам, прибавляется приставка "орто" (например, ортогнейсы), а к названиям метаморфических, первично-осадочных пород - приставка "пара" (например, парагнейсы).

53. Какие интрузивные  тела вы знаете и каковы условия его залегания

Согласные интрузивные тела:

1. Силл — пластообразное интрузивное тело, размеры которого могут варьировать в широких пределах, но мощность всегда меньше занимаемой им площади. Силлы являются широко распространенной формой залегания основных магматических пород, поскольку подвижные основные массы легко проникают по плоскостям напластования.

2. Лакколит — тело, имеющее плоское основание и куполообразный свод. Образуются при внедрении кислой магмы, которая вследствие большой вязкости с трудом проникает по плоскостям наслоения, скапливается на одном участке и приподнимает породы кровли. Форма лакколитов в плане округлая.

3. Лополит — чашеобразное тело, вогнутая форма которого обусловлена прогибанием подстилающих пластов под тяжестью магмы. Представляют собой очень крупные интрузивные тела, площадь которых достигает десятков тысяч квадратных километров.

4. Факолит — линзообразное тело, залегающее в ядре антиклинальной или синклинальной складки, факолиты имеют небольшие размеры, встречаются редко и только в складчатых областях. Образуются они одновременно со складками.

Несогласные интрузивные:

1. Дайка — плитообразное тело, мощность которого несоизмеримо меньше протяженности по падению. Дайки образуются при заполнении трещин и ориентированы в земной коре вертикально или наклонно. Различают особую разновидность даек — кольцевые дайки, которые возникают при заполнении магмой трещин, появляющихся при опускании цилиндрических блоков горных пород.

2. Шток — тело неправильной формы, приближающейся к цилиндрической, с крутопадающими или вертикальными контактовыми поверхностями. В плане очертания его неправильные, изометричные. Корни штоков уходят на большие глубины. Штоки представляют собой широко распространенную форму залегания магматических пород различного состава.

3. Батолит — самое крупное интрузивное тело. Форма батолитов в плане несколько вытянута в соответствии с направлением осей складчатых структур, контактовые поверхности крутые, кровля куполообразная с выступами и впадинами. В виде батолитов залегают граниты и породы близкого к ним состава.

54. Что называется эффузивным  магматизмом (вулканизмом)

Эффузивным магматизмом, или вулканизмом называется выброс на земную поверхность различных магматических продуктов. Последние подразделяются на газообразные, жидкие и твердые.

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

Жидкие продукты, или лавы, при извержении характеризуются высокими температурами. Как отмечалось ранее, лава представляет собой магму, в значительной степени потерявшую газовые компоненты. Лавы, как и магмы, различаются по химическому составу, определяющему их физические свойства.

Помимо газообразных и жидких продуктов  во время извержения вулкана выбрасывается  большое количество твердых продуктов, которые представлены обломками горных пород или кусками успевшей застыть лавы. Твердые продукты, выбрасываемые в воздух, падают на различном расстоянии от кратера. При этом наблюдается определенная закономерность: более крупные обломки падают у края кратера и скатываются вниз по его внешнему и внутреннему склонам, более мелкие выбрасываются на прилегающие равнины или откладываются у подножия конуса. В зависимости от величины обломков твердые продукты вулканических извержений подразделяются на вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел.

55. Какие магматические  горные породы вы знаете и  на каком признаке основана  их классификация.

В зависимости от условий  образования выделяют две основные группы магматических пород - глубинные (интрузивные) излившиеся (эффузивные). Глубинные - это породы, образовавшиеся при застывании магмы на разной глубине  в земной коре. Излившиеся породы образовались при вулканической деятельности, излиянии магмы из глубин и затвердении  на поверхности. Основными породообразующими  минералами магматических пород  являются: кварц; полевые шпаты, железисто - магнезиальные силикаты. Все эти  минералы отличаются друг от друга  по свойствам, поэтому преобладание в породе тех или иных минералов  меняет строительные свойства: прочность, стойкость, вязкость и способность  к обработке (к полировке, шлифовке и т.п.).  Граниты имеют высокую механическую прочность.  Граниты весьма разнообразны по цвету, зависящему в основном от окраски полевых шпатов. Горные породы группы сиенитов занимают около 2,6% магматических пород. Породы эти окрашены в розовые, серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. Среди габброидов важнейшими являются габбро и анортозиты. Габбро - порода в свежем состоянии темно-серого или почти черного цвета, что объясняется темной окраской плагиоклазов и высоким содержанием цветных минералов.

Излившиеся (эффузивные) горные породы. Магматическая порода, образовавшаяся при кристаллизации магмы на небольших  глубинах и занимающая по условиям залегания и структуре промежуточное  положение между глубинными и  излившимися породами. При кристаллизации магмы в приповерхностных условиях образуются полнокристаллические неравномерно-зернистые  и неполнокристаллические структуры. Среди неравномерно-зернистых структур выделяют порфировидные и порфировые структуры. Порфировые структуры обусловлены  наличием относительно крупных кристаллов на фоне полнокристаллической основной массы породы. Порфировые структуры  характеризуются наличием хорошо образованных кристаллов - порфировых "вкрапленников", погруженных в стекловидную основную массу породы. Трахиты - схожи с  сиенитами, но более пористы.  Излившиеся аналоги гранитов представлены липаритами. Андезиты - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, порфировой структуры, с плотной  основной массой. Физико-механические свойства сходны со свойствами базальтов. Базальты - излившиеся аналоги габбро - породы черного цвета, очень плотные, скрытокристаллические или тонкозернистые, иногда порфировые. Пемза - представляет собой пористые вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый.

56. Что такое дифференциация  магмы

Дифференциация магмы — это процесс разделения однородного первичного расплава на различные по химическому составу фракции, из которых образуются горные породы разного минерального состава. Дифференциация может происходить в жидкой фазе до появления первых кристаллов — ликвация, или в процессе выделения кристаллов из расплава — кристаллизационная дифференциация. В процессе ликвации магма расслаивается на две различные по плотности и несмешивающиеся жидкие фазы.

Главной причиной разнообразия магматических  пород является кристаллизационная дифференциация. Отделение кристаллов от расплава обусловливается действием  главным образом тектонических  сил и силы тяжести (гравитационное фракционирование). Процесс гравитационного фракционирования является основным. Он заключается в последовательной кристаллизации силикатов, начиная от наиболее тугоплавких и тяжелых (железо-магнезиальные силикаты и основные плагиоклазы) и кончая легкоплавкими и легкими (калиевые полевые шпаты и кварц).

Процесс дифференциации может происходить  как на больших, глубинах, в магматическом  очаге так и в верхних частях земной коры, в магматической камере. В результате дифференциации в магматическом  очаге в верхние горизонты  коры внедряются уже готовые дифференциаты первичной магмы, при застывании которых образуются породы различного состава, залегающие в виде самостоятельных массивов.

57. Какие выделяются типы  вулканов и как они распределяются  по Земле

 1. Гавайский тип извержений характерен для вулканов Мауна-Лоа и Килауэа на о-ве Гавайи. Это классические щитовидные вулканы с очень пологими склонами и конусом, сложенным слоями остывшей лавы. Такие пологие конусы образовались в результате излияния подвижной жидкой базальтовой лавы с малым содержанием газов. Извержению этого типа предшествует подъем магмы и накопление ее в магматических камерах. По мере возрастания давления лава начинает медленно переливаться через край кратера и разливаться по склону.

2. Наиболее характерными примерами  извержений стромболианского типа являются извержения вулканов Стромболи в Средиземном море и Ключевского на Камчатке. Лава, изливающаяся из этих вулканов, менее подвижна, заключенные в ней газы выделяются в виде взрывов. При этом комки лавы, часто раскаленной, выбрасываются из кратера, образуя бомбы и лапилли.

3. К везувианскому типу следует отнести извержения таких вулканов, как Везувий, Этна. Все они расположены в Средиземном море. Характерны чрезвычайно мощные выбросы магмы, насыщенной газом. Продукты извержения выбрасываются наружу в виде огромных черных туч, из которых затем выпадают ливни пепла и грязевые потоки. Лава изливается из боковых трещин и устремляется по склонам конуса.