Литосфера

Жер қабаттарын құрайтын барлық тау жыныстары үлкен үш түрлі  топқа бөлінеді:

1. магмалық тaужыныстaры,
2. шөгінді тау жыныстары
3. метаморфтық тау жыныстaры.

Жер астынан балқып шыққан тас заттардан, яғни магмадан қатайып  пайда болған тау жыныстарын магмалық деп атайды. Мысалы, бұған жоғарыда айтылған гранит т. б. жатады. Тау жыныстарының ұсақ кесек, қиыршық құмдарынан, саздарынан, судағы химиялық ерітінділер тұнбасынан, жануарлар мен өсімдіктер қалдығынан құралған тау жыныстарын шөгінді (тұнба) тау жыныстары дейді. Бұлай аталу себебі осы айтылған ұсақ кесектер мен қиыршық құмдар сумен ағып келіп, желмен ұшып келіп, өздерінің салмақтарына қарай тұнады. Мысалы, кұм, құмтас, тұздар, саздар, т. б. Метаморфоза — өзгеру деген сез. Тау жынысы өзгеріп, бір түрден екінші түрге айналса, оны метаморфтық тау жынысы дейді. Мысалы, бор (элемент емес) жер астының қысым күшіне және ыстық температурасына ұшыраса, ол тығыздалып кристалды ізбестасқа немесе мраморға айналады. Мрамор метаморфтық жыныс. Бұл айтылған үш түрлі тау жыныстарының ішінен ең көп кездесетіні қайсысы деген сұраққ а екі түрлі жауап беруге болады. Жердің ең үстіңгі қыртысын алатын болсақ , онда шөгінді тау жыныстары басымырақ : мұнда 75% шөгінді жыныстар, қалған 25% магмалық және метаморфтық жыныстар. Егерде жердің 16 километрлік қалың қабатын алатын болсақ , ондағы басым көпшілігі магмалық тау жыныстары, яғни онда магмалық тау жынысы 95% шамасында, қалған 5% шөгінді және магмалық тау жыныстары. Жердің онан арғы терең қабаттарындағы жыныстардың барлығы дерлік магмалық жыныстар. Тау жыныстарын зерттеуші петрография ғылымының негізгі маңызы мен мақсатына және зерттеу әдісіне келетін болсақ , ол мынадай. Петрография ғылымы — тау жыныстарының минералдық және химиялық (элементтік) кұрамын, құрылысын, жаратылысын, сырт бейнесін, геологиялық және географиялық таралуын, өз ара қарым-қатыстарын, осыларға байланысты кен байлықтарын зерттеуші ғылым. Демек, бұл аса күрделі және пайдалы ғылым. Осы аталған мақсаттарына қарай петрографияның өзіне тән әдістері бар. Осы әдістердің бірсыпырасы жоғарыда айтылған минералдарды зерттеу әдістерімен бірдей немесе соларға ұқсас. Өйткені петрография зерттейтін тау жыныстары минералдардан тұрады ғой. Сонымен қатар петрографияның өзгешелік әдістері де бар. Солардың ішінде, әсіресе, көбірек тарағаны — оптикалық (микроскоптық ) , минералдық , эксперименттік және геологиялық әдістер. Оптикалық әдіс минералогия бөлімінде айтылған минералдық әдістер арқылы тау жыныстарының құрамы мен құрылысын ажыратады. Қандай заттың болса да құрамы мен құрылысы оның жаратылыс жағдайына байланысты, сондықтан тау жыныстарының да жаратылысын білуге болады. Эксперимент жасағанда тау жыныстарын кептіру, қыздыру, еріту, балқыту, ұсату-жаншу сияқты әр түрлі термодинамикалық , физикалық және химиялық әдістер қолданылады. Бұл әдістердің арқасында, бірінші жағынан, тау жыныстарының қандай жағдайларда құрылғандығы айқындалса, екінші жағынан, оларды қалай пайдалануға болатындығы көрсетіледі, үшінші жағынан, техникалық петрография әдістеріне жол ашылады. Техникалық петрография ғылымның жаңа тарауы. Сондықтан бұған біраз тоқталып өтейік.

Қолдан жасалған көп заттар кұрамы мен құрылыстары жағынан  табиғи тау жыныстарына өте жақын  келеді. Мысалы, әр түрлі керамика, фарфор-фаянс, шыны сияқты заттар силикатты тау жыныстарына жақын. Цемент жасау, кірпіш ертеу сияқты істерде де табиғи тау жыныстарында болатын жағдайлар кездеседі. Ал металдар қорытатын заводтардан шығарылатын шлактарды алатын болсақ , олар вулкандық тау жыныстарына өте ұқсас. Қысқасын айтқанда қазіргі техникада көптеген жыныстар қолдан жасалады. Оларды техникалық петрография зерттейді. Техникалық петрография әдістері мен табыстары табиғи петрографияға да қолданылады. Демек, бұл да петрографиянын эксперименттік әдісінің бір түрі деуге болады.

Петрографияның геолгиялық зерттеу әдісіне келетін болсақ, ол алдыңғы айтылған әдістердің бәрінен  де гөрі қажеттірек. Өйткені лабораториялар мен заводтарда қанша дәл зерттеулер жүргізілгенімен ол жер қойнауында болатын табиғи геологиялық күрделі  зор өзгерістердің құбылысын  дәл бере алмайды. Жер бетінің  әрбір бөлшектерінде және терең қабаттарында түрліше геохимиялық және геофизикалық жағдайлар болады. Солардың әрқайсынына тән тау жыныстары құрылады. Тау жыныстарының құралуына, бірінші жағынан, сол жердің геологиялық тарихы мен ішкі құрылысы әсер ететін болса, екінші жағынан, оның физика-географиялық жағдайы әсер етеді. Осылардың барлығын тау жыныстарының табиғи орнындағы жағдайында зерттеп, олардың жатыстары мен қатыстарын өз ара салыстырмаса болмайды. Көбінесе әр аудандағы тау жыныстарының өзіне тән түрлі-түрлі өзгешеліктері болады. Көп зерттеп көзі қаныққан адамдар бір таудың тасын екінші таудікінен айыра біледі. Осыған сүйене отырып петрографиялық аудандар, зоналар және провинциялар белгіленеді. Мысалы, Алтай, Урал, Сарыарқа сияқты үлкен аймақтар петрографиялық провинциялар болып табылады.

Жоғарыда айтылған тау  жыныстарыньщ өзіне тән сырт белгілері  болады, оған бір түсініп, көзі қанық қ а н адам оларды оңай ажырата алады. Мысалы, магмалық тау жынысының жер астында қатайған интрузивтік (тереңдік) түрі болса, ол түгелдей кристалл түйіршіктерінен тұрады (гранит, сиенит, диорит, габбро, дунит т.б.). Магмалық тау жынысы жер бетіне шығып төгілген лавадан пайда болса, яғни эффузивтер болса, олардың кристалдары жай көзге көрінбейді, олар тұтас шыны немесе шлак сиякты болады (вулкандық жыныстар). Кей жағдайларда эффузивтік шынынық ішінде кристалдары бар аралас шұбар түрлері болады, оларды порфирлер дейді.

Шөгінді жыныстардың арасында сумен немесе желмен тұнған қабат- қабат  тақталы іздері білініп тұрады. Сонымен  қатар олардың арасында өсімдіктер мен жәндік қалдықтары немесе көл суынан пайда болатын тұз қабаттары кездеседі. Шөгінді жыныстардың кейбір бірігіп тығыздалған кесекті түрлері, мысалы кейбір құмтастар, кейде түйіршікті магмалық жыныстарға ұқсайды. Бірақ магмалық жыныстың кристалл түйіршігі мен кесекті шөгінділердің минерал қиыршығын бір-бірінен оңай ажыратуға болады. Кристалл түйіршіктердің шеттері ұстара мен тілгендей түзу және өткір қырлы, қиюласып айқасқан болса, ал құмтас қиыршықтары суға шайылып домаланған жұмыр, сынық бөлшектерден тұрады. Бұл өзгешеліктер микроскоппен қарағанда тіпті айқын көрінеді. Метаморфтық жыныстар магмалық және шөгінді жыныстың екеуінен де пайда болады. Метаморфтық жыныстардың өзгешелігі сол, олардың көбінесе жаншылған-тақталанған іздері байқалып тұрады немесе ыстық лепке түсіп өзгеріске ұшыраған белгісі болады. Мысалы, кристалды тақта тастарды алайық. Мұның тақталанған белгісіне қарағанда, оның ең басында шөгінді жыныс екені айқын. Бірақ оның ішіндегі кесек қиыршықтар метаморфизм әсерінен езгеріп, кристалдық түйіршікке айналған. Мұнда бір еске алатын «әрсе, метаморфизмге ұшыраған тау жынысы сол өзгерісті (метаморфизмді) тудырған орыннан алыстаған сайын біртіндеп өзінің бұрынғы өзгермеген қалпына қарай ауыса береді. Демек, осы бойынша өзгерілген (метаморфтық ) жыныстың қандай жыныстан пайда болғандығын геологиялық зерттеу арқылы білеміз. Шөгінді тау жыныстарының салыстырмалы жасын олардың арасындағы жәндіктер қалдығы (фауна) мен өсімдіктер қалдығы (флора) арқылы айыруға болады. Ондай қалдықтар магмалық жыныстарда болмайды. Бірақ олардың айналасын қоршаған шөгінді жыныстардың жасы анықталатын болса, соған қарай магмалық жыныстың да жасын анықтауға болады. Демек, бұл жерде де геологиялық әдіс қолданылады

ҚАЗАҚТЫҢ ҚАТПАРЛЫ ӨЛКЕСІ, Сарыарқа қатпарлы аймағы – Жер қыртысының қалыптасу тарихындағы тектоникалық ерекшеліктеріне сай, геологиялық құрылысы жағынан біртұтас қарастырылатын Қазақстан жерінің ірі аумағы; Орал – Моңғол белдеуінің ірі құрылымдық бөлігі. Оның ауқымы географиялық тұрғыдан Солтүстік, Орталық және Оңтүстік Қазақстан аймақтарының едәуір бөлігіне сәйкес келеді. Қазақтың қатпарлы өлкесінің солтүстік шекарасы Батыс Сібір жазығына тиесілі мезозой-кайнозой түзілімдерімен жаппай көмкерілген Ертіс маңы синеклизасының оңтүстік жиегімен шектеледі. Оңтүстік шекарасы шартты түрде республиканың оңт-тегі мемлекет шекарасымен өтеді. Шығысында Обь – Зайсан қатпарлы өлкесіне тиесілі Зайсан қатпарлы жүйесімен жапсарласса, батысында Торғай ойысымын (солтүстік бөлігінде) және Тұран тақтасын (оңтүстік бөлігінде) жаппай көмкеріп жатқан мезозой-кайнозой шөгінділерінің астына қарай сұғына енген. Бұл өлке ауқымындағы тектоникалық құрылымдар, негізінен, палеозой эрасында қатпарланып тұрақтанған түзілімдердің жер бетіндегі ашылымдарымен сипатталады, сондай-ақ мезозой-кайнозой түзілімдерімен көмкерілген шағын ішкі ойыстар ұшырасады (мысалы, Теңіз, Шу-Сарысу, Балқаш, Іле, Алакөл, т.б.). Өлкені құрайтын тау жыныстары қатарында палеозойлық түзілімдердің арасынан кембрийге дейін қатпарланып тұрақтанған біршама ірі орт. массивтер (мысалы, Көкшетау, Ұлытау-Қарсақпай) мен ірілі-ұсақты блоктар (Ешкіөлмес, Aқдің, Ерейментау, Бозшакөл, Шу жақпартасы, Қаратау, Кіндіктас, Атасу-Мойынты, т.б.) ұшырасады. Оны құрайтын палеозойлық жарылымдардың қатпарланып тұрақтану уақыты бірнеше қатпарлы жүйелерге жіктеледі. Кембрийге дейінгі құрылымдар кең тараған, бірақ каледон, герцин тектогенездерінде геосинклинальдік процестерге қайтадан ұшырағандықтан, бұлар сақталмай, кейінгі жас құрылымдар (ойыстар) астында қалған. Ең көне саналатын төменгі протерозойдың тау жыныстары (абстракты жасы 1,7 миллард жыл) карел тектогенезі кезінде қалыптасқан платформаның қалдықтары (бөлшектері) ретінде Ұлытауда, Көкшетауда, Солтүстік Тянь-Шаньда, ортаңғы және жоғарғы протерозой, рифей жыныстары каледондық геосинклинальдың төменгі ярусы ретінде Ерейментауда, Ешкіөлместе, Майқайың-Екібастұзда, Шу-Іле тауларында, Кіндіктаста, Қаратауда кездеседі. Бұлар амфиболит, гнейс, тақтатас, эклогит, кварц, мәрмәр сияқты метаморфогендік жыныстардан құралады. Каледон құрылымдары кембрийге дейінгі жыныстармен бірге Қазақтың қатпарлы өлкесінің негізін – құрлымдық іргетасын құрайды. Тұтас алғанда Қазақтың қатпарлы өлкесінің сыртынан каледон құрылымдарымен қоршалған. Сарыарқаның батыс, оңтүстік-батыс жағында каледонидтер протерозой-рифей құрылымдарымен бірге дөңесі батысқа бағытталған доға тәрізді, миогеосинклинальдық белдеу құрайды. Бұл белдеу Солтүстік Есіл бойынан басталып Сарыарқа сыртымен Ұлытау, Қаратау арқылы Солтүстік Тянь-Шаньмен жалғасады. Қатпарлы аймақтың шығысында эвгеосинклинальдік каледондық құрылым – Шыңғыс-Тарбағатай белдеуі қалыптасқан. Ол Сарыарқаның солтүстік мен шығысында басымырақ тараған каледонидтер эвгеосинклинальдарға тән жанартаутекті-шөгінді жыныстардан құралады. Каледонидтер негізінен салаир, такон тектогенез сатылары нәтижесінде қалыптасқан. Герциндік құрылымдар тектогенез процестерінің соңғы туындылары ретінде аймақтың қатпарлық сипатын анықтайды. Бұлар Сарыарқаның ішкі бөлігіндегі геосинклинальдық жолмен дамыған жүйелерде, протерозой, каледон құрылымдары бетіндегі ойпаңдарда үстеме (қондырма) мульдалар түрінде, миогеосинклиналь типтес аралық белдемдерде кеңінен тараған. Аймақтың каледонидтері мен ішкі герциндік геосинклиналь жүйесі аралығында Сарыарқаның девондық-жанартаулық белдеуі аталатын ірі геол. құрылым орналасқан. Бұл белдеу Семізбұғы маңынан бастап, Жақсыкөң, Сарысу алабы, Бетпақдала шеті, Желтау арқылы Ілеге өтеді де, Жоңғар-Балқаш қатпарлы жүйесін сырт жағынан доғаша қоршайды. Аталған жүйе ішінде жоғарғы палеозойдың орогендік жағдайында қалыптасқан Балқаш-Іле жанартаулық белдеуі бар. Интрузиялық жыныстар геологиялық құрылымдарда, жанартаулық белдеулерде, терең жарылымдар бойында белгілі заңдылықпен орналасқан. Қазақтың қатпарлы өлкесінде гранитоид интрузиялары мол. Кейбір құрылымдар, кең алаптар (Көкшетау, Іле сырты антиклинорийлері) түгел дерлік граниттен тұрады. Жоғарғы протерозойдың (рифейдің) кішігірім граниттері Ұлытауда, Шу-Іле тауларында, аймақтың солтүстігінде кездеседі. Солтүстікте Қырыққұдық, Бурабай, оңтүстікте Қордай, Талғар кешендері сияқты ордовик пен силур интрузиялары да мол. Бұлар шағын массивтерден бастап ауданы ондаған мың км²-ге жететін (Көкшетаудағы Зеренді батолиті – 30 мың км², Іле Алатауындағы Алматы интрузиясы – 15 мың км²) орасан ірі батолиттер ретінде де қалыптасқан. Мұндағы каледон гранитоидтарының абстракты жасы 540 – 420 млн. жыл. Герциндік гранитоидтер Сарыарқаның жанартаулық белдеуінде, Жоңғар-Балқаш жүйесінде тараған. Жоғарғы палеозой интрузиялары габбро, диорит, гранодиорит, қалыпты гранит, аляскит, монцонит, граносиенит, сиенит құрамды келеді, көбірек тарағандары – гранодиорит пен гранит. Бұлар Балқаш-Іле орогендік белдеуінде, аймақтың солт.-шығысында, Шыңғыс-Тарбағатайда, т.б. орындарда кездеседі. Қазақтың қатпарлы өлкесінде – бірнеше тектогенез процестерінің ұзақ уақытқа созылуынан қалыптасқан жасы әр түрлі ірі және шағын жарылымдар өте көп тараған. Бұлар Сарыарқаның үлкенді-кішілі геологиялық құрылымдарын әр бағытта тіліп тор тәрізді жүйе құрайды. Ірілері әрі тереңдері (жер қыртысының төменгі қабатына жетеді) – Шығыс Орал және Сарыарқа жер жарылымдары. Біріншісі аймақты Орал–Тянь-Шань жүйесінен, екіншісі аймақты бойлық бағытта қақ ортасынан тіліп өтеді. Солтүстік-батыс бойлық және солтүстік-шығыс бағыттардағы жарылымдардың қиылысуынан аймақта сұлбасы ромб тәрізді шағын құрылымдар қалыптасқан. Қазақтың қатпарлы өлкесі әр түрлі кенге бай. Республиканы минералдық шикізатпен, әсіресе, металдармен қамтамасыз ететін кен орындарының басым көпшілігі осы өлке аумағында орналасқан