Строении земной коры

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования 

«Сибирский государственный  индустриальный университет»

 

 

 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Геология

 

                                          КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

                                                          ВАРИАНТ3

 

 

 

 

 

                                                                                                                                 Выполнил:

Абрамкин А.М.

                                                                                                                                 Групп ЗГД -13

                                                                                                                                 Шифр 13303

                                                                                                                                 19.01.14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк 2013

 

 

 

 

1.  Строении земной коры

 

В целом планета  Земля имеет форму геоида, или  сплюснутого у полюсов и экватора эллипсоида, и состоит из трех оболочек.

В центре находится ядро (радиус 3400 км), вокруг которого располагается мантия в интервале глубин от 50 до 2900 км. Внутренняя часть ядра предполагается твёрдой, железо — никелевого состава. Мантия находится в расплавленном состоянии, в верхней части которой располагаются магматические очаги.

На глубине 120 - 250 км под  материками и 60 - 400 км под океанами залегает слой мантии, называемый астеносферой. Здесь вещество находится в близком к плавлению состоянии, вязкость его сильно понижена. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде.

Выше мантии находится земная кора, мощность которой резко изменяется на материках и в океанах. Подошва коры (поверхность Мохоровичича) под континентами находится на глубине в среднем 40 км, а под океанами — на глубине 11 — 12 км. Поэтому, средняя мощность коры под океанами (за вычетом толщи воды) составляет около 7 км.

Земную кору слагают горные породы, т. е. сообщества минералов (полиминеральные агрегаты), возникшие в земной коре в результате геологический процессов. Минералы — природные химические соединения или самородные элементы, обладающие определенными химическими и физическими свойствами и возникшие в земле в результате химико-физических процессов. Минералы делятся на несколько классов, каждый из которых объединяет десятки и сотни минералов. Например, сернистые соединения металлов образуют класс сульфидов (200 минералов), соли серной кислоты формируют 260 минералов класса сульфатов. Существуют классы минералов: карбонатов, фосфатов, силикатов, последние из которых наиболее широко распространены в земной коре и образуют более 800 минералов.

2. Вулканизм

 

По современным представлениям, вулканизм является внешней, так  называемой эффузивной формой магматизма – процесса, связанного с движением магмы из недр Земли к ее поверхности. На глубине от 50 до 350км, в толще нашей планеты образуются очаги расплавленного вещества – магмы.

По участкам дробления  и разломов земной коры, магма поднимается  и изливается на поверхность в  виде лавы (отличается от магмы тем, что почти не содержит летучих  компонентов, которые при падении  давления отделяются от магмы и уходят в атмосферу.

При этих излияниях магмы  на поверхность и образуются вулканы.

2.1 Продукты вулканических  извержений

 

При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые могут быть жидкими, газообразными  и твердыми.

Газообразные – фумаролы и софиони, играют важную роль в вулканической деятельности. Во время кристаллизации магмы на глубине выделяющиеся газы поднимают давление до критических значений и вызывают взрывы, выбрасывая на поверхность сгустки раскаленной жидкой лавы. Также при извержении вулканов происходит мощное выделение газовых струй, создающих в атмосфере огромные грибовидные облака. Такое газовое облако состоящее из капелек расплавленной (свыше 7000с) пепла и газов, образовавшееся из трещин вулкана Мон-Пеле, в 1902г., уничтожило город Сен-Пьер и 28000 его жителей.

Состав газовых выделений  во многом зависит от температуры. Различают  следующие типы фумарол:

a) Сухие – температура  около 5000с, почти не содержит  водяных паров; насыщен хлористыми соединениями.

b) Кислые, или хлористоводородно-сернистые – температура приблизительно равна 300-4000с.

c) Щелочные, или аммиачные – температура не больше 1800с.

d) Сернистые, или сольфатары  – температура около 1000с, главным  образом состоит из водяных  паров и сероводорода.

e) Углекислые, или моферы – температура меньше 1000с,преимущественно углекислый газ.

Жидкие – характеризуются температурами в пределах 600-12000с. Представлена именно лавой.

Вязкость лавы обусловлена  ее составом и зависит главным  образом от содержания кремнезема или  диоксида кремния. При высоком ее значении (более 65%) лавы называют кислыми, они сравнительно легкие, вязкие, малоподвижные, содержат большое количество газов, остывают медленно. Меньшее содержание кремнезема (60-52%) характерно для средних  лав; они как и кислые более вязкие, но нагреты обычно сильнее (до 1000-12000с) по сравнению с кислыми (800-9000с). Основные лавы содержат менее 52% кремнезема и поэтому более жидкие, подвижные, свободно текут. При их застывании на поверхности образуется корочка, под которой происходит дальнейшее движение жидкости.

Твердые продукты включают в себя вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел. В момент извержения они вылетают из кратера со скоростью 500-600м/c.

Вулканические бомбы –  крупные куски затвердевшей лавы размером в поперечнике от нескольких сантиметров до 1м и более, а  в массе достигают нескольких тонн (во время извержения Везувия  в 79г., вулканические бомбы 'слезы  Везувия' достигали десятков тонн). Они образуются при взрывном извержении, которое происходит при быстром  выделении из магмы содержащихся в ней газов. Вулканические бомбы  бывают 2-х категорий: 1-ая, возникшие  из более вязкой и менее насыщенной газами лавы; они сохраняют правильную форму даже при ударе о землю  из-за корочки закаливания, образовавшейся при их остывании. 2-ая, формируются из более жидкой лавы, во время полета они приобретают самые причудливые формы, дополнительно усложняющиеся при ударе. Лапилли – сравнительно мелкие обломки шлака величиной 1,5-3см, имеющие разнообразные формы. Вулканический песок – состоит из сравнительно мелких частиц лавы (і 0,5 см). Еще более мелкие обломки, размером от 1мм и менее образуют вулканический пепел, который оседая на склонах вулкана или на некотором расстоянии от него образует вулканический туф.

3. Платформы. Строение  и участие в геологических  процессах.

Главной особенностью строения всех платформ является наличие двух резко отличных друг от друга структурных  этажей, называемых, фундаментом и  платформенным чехлом. Фундамент  имеет сложное строение, он образован  сильно складчатыми и метаморфизованными породами, прорванными разнообразными интрузиями. Платформенный чехол залегает почти горизонтально на размытой поверхности фундамента с резким угловым несогласием. Он образован слоями осадочных горных пород.

Древние и молодые платформы  различаются по времени образования  складчатого фундамента. У древних  платформ породы фундамента формировались  в архее, раннем и среднем протерозое, а породы платформенного чехла начали накапливаться с позднего протерозоя и продолжали формироваться в  течение палеозойской, мезозойской  и кайнозойской эр. На молодых платформах фундамент образовался позже, чем  на древних, соответственно позже началось и накопление пород платформенного чехла.

Древние платформы покрыты  чехлом осадочных пород, но в некоторых  местах, где этот чехол отсутствует, фундамент выходит на поверхность. Участки выхода фундамента называют щитами, а территории, покрытые чехлом, — плитами. На плитах выделяют два  типа платформенных впадин. Одни из них — синеклизы — представляют собой плоские и обширные впадины. Другие — авлакогены — узкие, длинные, ограниченные с боков разломами, глубокие прогибы. Кроме того, на плитах есть участки, где фундамент приподнят, но не выходит на поверхность. Это антеклизы, они обычно разделяют соседние синеклизы.

Фундамент обнажается на северо-западе в пределах Балтийского щита, а  большая часть разреза располагается  на Русской плите. На Русской плите  видна широкая и пологая Московская синеклиза, центральная часть которой находится в окрестностях Москвы. Далее на юго-восток, в районах Курска и Воронежа, расположена Воронежская антеклиза. Здесь фундамент приподнят и прикрыт маломощным платформенным чехлом. Еще южнее, в пределах Украины, находится узкий, но очень глубокий Днепровско-Донецкий авлакоген. Здесь фундамент погружен на очень большую глубину по крупным разломам, расположенным по обе стороны авлакогена.

Породы фундамента древних  платформ формировались в течение  очень длительного времени (архей  — ранний протерозой). Они неоднократно подвергались процессам складчатости и метаморфизма, в результате чего стали крепкими — кристаллическими. Они смяты в чрезвычайно сложные  складки, имеют большую мощность, в их составе широко распространены магматические породы (эффузивные и  интрузивные). Все эти признаки свидетельствуют  о том, что породы фундамента формировались  в геосинклинальных условиях. Процессы складкообразования закончились в  раннем протерозое, они завершили  геосинклинальный режим развития.

Начался новый этап —  платформенный, который продолжается и в настоящее время.

Породы платформенного чехла, которые начали накапливаться с  позднего протерозоя, резко отличаются по строению и составу от кристаллических  пород фундамента. Они не складчаты, не метаморфизованы, имеют небольшие мощности, в их составе редко встречаются магматические породы. Обычно породы, слагающие платформенный чехол, залегают горизонтально и имеют осадочное морское или континентальное происхождение. Они образуют отличные от геосинклинальных платформенные формации. Эти формации, покрывающие плиты и заполняющие впадины — синеклизы и авлакогены, представлены чередующимися глинами, песками, песчаниками, мергелями, известняками, доломитами, которые образуют слои, очень выдержанные по составу и мощности. Характерной платформенной формацией является также писчий мел, образующий слои в несколько десятков метров. Иногда встречаются вулканогенные породы, получившие название трапповой формации. В континентальных условиях при теплом влажном климате накапливалась мощная угленосная формация (чередование песчаников и глинистых пород с прослоями и линзами каменного угля), а в условиях сухого жаркого климата — формация красноцветных песчаников и глин или соленосная формация (глины и песчаники с прослоями и линзами солей).

Резко различное строение фундамента и платформенного чехла  свидетельствует о двух крупных  этапах в развитии древних платформ: геосинклинальном (формирование фундамента) и платформенном (накопление платформенного чехла). Платформенному этапу предшествовал  геосинклинальный.

4.Разрывные дислокации. Элементы и типы разрывных  нарушений.

Разрывные дислокации - это дислокации, сопровождающиеся разрывом сплошности пластов горных пород. Они возникают в результате ударного нарастания нагрузки, на которую горные породы реагируют как хрупкие тела. Различают два вида разрывов: 
 
^ 1. Трещины – разрывы без заметного смещения пород друг относительно друга. Совокупность трещин называется трещиноватостью. 
 
2. Дизъюнктивы – это разрывы с заметным смещением пород друг относительно друга. Они проявляются в виде трещин или зон дробления, по которым происходит смещения пластов. Плоскость разрыва, по которой происходит относительное перемещение пластов горных пород, называется сместителем (рис. 54). Примыкающие к этой плоскости участки горных пород называются крыльями (или блоками). При наклонном сместителе различают висячее и лежачее крылья (блоки). В еличина относительного перемещения пластов по сместителю называется амплитудой разрыва. Различают амплитуды: истинную (наклонную) — расстояние в плоскости сместителя между кровлей или подошвой одного и того же пласта в висячем и лежачем крыльях; вертикальную — проекция истинной амплитуды на вертикальную плоскость; горизонтальную — проекция истинной амплитуды на горизонтальную плоскость;стратиграфическую — расстояние по нормали между кровлей или подошвой одного и того же пласта в висячем и лежачем крыльях. 
 
По характеру, величине, направлению и углу относительного перемещения крыльев разрывы подразделяются на сбросы, взбросы, надвиги и сдвиги. 
 
Сбросы представляют собой разрывные нарушения, у которых сместитель наклонен в сторону опущенного крыла, а висячее крыло смещено вниз по отношению к лежачему. Угол наклона сместителя к горизонтальной плоскости составляет 40— 60° ( рис. 55, а). При вертикальном положении сместителя сбросы называютсявертикальными. 
 
 
Взбросы представляют собой разрывные дислокации, у которых сместитель наклонен в сторону поднятого крыла, а висячее (поднятое) крыло по отношению к лежачему (опущенному) крылу смещено вверх по круто падающему сместителю (более 60°) (рис. 55, б). 
 
^ Надвиги — разрывные дислокации типа взброса, висячее, крыло которых надвинуто на лежачее по пологому (менее 60°) сместителю (рис. 55, б). Пологие надвиги большой горизонтальной амплитуды при малом угле наклона сместителя называются шарьяжами, или тектоническими покровами. Горизонтальная амплитуда их может достигать 30—40 км. 
 
Сдвиги представляют собой разрывные дислокации, крылья которых смещаются преимущественно в горизонтальном направлении, параллельно простиранию сместителя. Они нередко сочетаются со сбросами, взбросами и надвигами (сбросо-сдвиги и т. д.) (рис. 55, г). 
 
Разрывные нарушения обычно встречаются группами, образуя сложные дизъюнктивы: ступенчатые сбросы, грабены и горсты.Ступенчатые сбросы представляют собой систему сбросов, в которой каждое последующее крыло опущено относительно предыдущего (рис. 55, д). Грабены — это система ступенчатых сбросов, в которой центральная часть опущена относительно периферийных блоков (рис. 55, е). Горсты — система взбросов, в которой центральная часть приподнята по отношению к периферийным блокам (рис. 55, ж).