Особенности осадочных горных пород

1) слоистое или пористое строение

2) могут содержать остатки животных или растительных организмов

3содержание К выше Na, повышенное содержание воды, углекислоты и углерода

4) преобладают вторичные минералы

 

 

Понятие стратиграфического разреза (колонки).

Стратиграфическая колонка представляет собой чертёж, на котором в определённом выбранном масштабе показана последовательность слоёв и пачек горных пород в нормальном залегании (т.е. более древние слои внизу, более молодые – вверху). На стратиграфической колонке знаками или текстом показываются следующие сведения

название (или индекс);

возраст;

мощность;

литологическая и палеонтологическая характеристика (литологический состав часто показывают на чертеже различными условных обозначений).

Стратиграфическая колонка может быть составлена по результатам наблюдений на одном обнажении, а может и по результатам наблюдений на нескольких обнажениях.

 

Согласное и несогласное залегание, перерывы в осадконакоплении, типы несогласий (параллельное и угловое). Если слои осадочных пород залегают в строгой стратиграфической последовательности (без возрастных перерывов), то такое залегание называется согласным. Границы слоёв при этом всегда параллельны или почти параллельны.

 

В случае если какие-то слои в разрезе отсутствуют, то залегание называют несогласным. Отсутствие каких-либо возрастных слоёв связано с перерывами в осадконакоплении, причиной которых чаще всего является подъём соответствующей территории.

В толщах морских осадков перерывы в осадконакоплении чаще всего бывают связаны с подъемом и осушением дна, но иногда – с усилением скорости придонных течений.

Перерывы в осадконакоплении, как правило, сопровождаются размывом верхней части ранее накопившихся осадков..

В случае если соответствующий участок земной коры не испытал во время перерыва в осадконакоплении никаких наклонов и залегание старых слоёв осталось горизонтальным, то новые слои будут откладываться параллельно старым. Такое несогласие называется параллельным.

Если же в результате тектонических деформаций старые слои были смяты в складки или наклонены, то их залегание будет отличаться на какой-то угол от горизонтального залегания новых слоёв. Такое несогласие называется угловым.

 

 

30)Геологическое время и основы стратиграфии. Геохронологическая шкала, ее создание, героический период в истории геологии, первые геологические конгрессы.

Геохронологическая шкала - это временная шкала истории планеты Земля, основанная на методике геологического датирования.

Шкала активнее всего применяется в геологии и палеонтологии, также находит применение в палеоэкологии, палеогеографии, палеопочвоведении и др.

Установлено, что возраст нашей планеты оценивается в 4,5-4,6 миллиардов лет

История создания геохронологической шкалы берет свое начало со второй половины XIX века.
Тогда на II-VIII сессиях Международного геологического конгресса (МГК) в 1881-1900 гг. были приняты иерархия и номенклатура большинства современных геохронологических подразделений.

 

 

31)Геологическое время. Абсолютный возраст: основы геохронологии.

Геологический возраст – это время, прошедшее от определенного события в геологической истории Земли до современности.

Различают относительный и абсолютный геологический возраст.

• Абсолютный геологический возраст – возраст горных пород, выраженный в абсолютных единицах времени; устанавливается на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий, рубидий и др.), содержащихся в минералах.
• Цифры, полученные в результате первых определений абсолютного возраста пород, позволили создать первую геохронологическую шкалу.
• Содержание шкалы с момента принятия менялось и уточнялось.
• В настоящее время выделяются три наиболее крупных стратиграфических подразделения:

архейская, протерозойская и фанерозойская, которым в геохронологической шкале отвечают зоны различной длительности.

В основе геохр. лежат 2 предпосылки:

- взаимная сменяемость осадочн.пород во времени. более молодые породы всегда залегают на древних;

- одни и те же виды живых организмов существовали на Земле в одно и то же время(каждому геологическому времени присущ свой вид органики)

.Этот постулат и позволяет строго определить по времени горные породы.геохр. показыв. только относительность развития органич. мира во вр-ни.

 

32)Характеристика главных геохронологических подразделений: развитие органического мира и основные события геологической истории Земли, Архей и Протерозой.

 

Архей - самая древняя геологическая эра, выделяемая в геохронологии Земли.

Архейская эра ведет свое начало со времени, когда Земля сформировалась как планета. Для архея характерна активная вулканическая деятельность.
Органическая жизнь в архее представлена микроорганизмами прокариотами, существовавшими в бескислородной среде.

У первых живых существ не было ни раковин, ни панциря, ни твердого скелета. Поэтому в породах архейской эры не встречаются их отпечатки.

Однако отложения известняка и графита архейской эры, которые могли образоваться лишь в результате деятельности живых организмов, свидетельствует об их существовании в то время.

.

Протерозой -следующая после Архея эпоха.

Протерозойская эра - эра ранней жизни. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет.

Климат и среда.

-На грани архейской и протерозойской эры в результате горообразований происходили перераспределения суши и моря.

Поверхность планеты представляла собой голую пустыню: климат холодный, частые оледенения, особенно обширны в середине протерозоя.

-В конце эры содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 1%. Активное образование осадочных пород.

Живые организмы меняли форму и состав земной коры, формировали ее верхний слой - биосферу. В результате фотосинтеза изменился состав атмосферы. Накопление кислорода в атмосфере способствовало развитию высших гетеротрофных организмов- животных.

 

33)Характеристика главных геохронологических подразделений: развитие органического мира и основные события геологической истории Земли. Фанерозойский эон.

 

 

Фанерозойский эон - раздел История, Происхождение и ранняя история развития Земли Фанерозойский Эон — Геологический Эон, Начавшийся ~ 542 Млн Лет Назад И Продо...

Фанерозойский эон — геологический эон, начавшийся ~ 542 млн лет назад и продолжающийся в наше время, время «явной» жизни. Началом фанерозойского эона считается кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов и появились организмы, обладающие минеральными скелетами. Предшествующая часть геологической истории Земли называется криптозой, то есть время «скрытой» жизни, поскольку следов её проявления находят очень мало.

Фанерозойский эон подразделяется на три геологических эры (от более древних к молодым):

• Палеозой
• Мезозой
• Кайнозой

К фанерозою также иногда относят вендский период протерозоя

Наиболее значимые события:

• «Кембрийский взрыв», который произошёл примерно около 540 миллионов лет назад.
• Пять крупнейших вымираний в истории Земли.

 

34)Тектонические движения. Развитие представлений о тектонических движениях.

Эпейрогенические и орогенические движения. Появление представлений об эпохах складчатости (орогенеза). Современные тектонические движения и методы их изучения.

Представление о существовании тектонических движений возникло еще в античное время и в течение всей истории становления и развития геологии рассматривалось как одно из важнейших.

Первые геологические толкования этих явлений независимо друг от друга дали великий русский ученый энциклопедист М.В. Ломоносов и шотландский геолог Дж. Хаттон. Причину этих явлений оба ученых видели во внутренней энергии Земли.

Прогрессивные мысли о проявлении тектонических движений высказывают в XIXв. русские геологи А.Д. Озерский и А.П. Карпинский, которые выделяли их под названием соответственно «колебательных» и «волнообразных колебаний».

В конце прошлого века американский геолог Г.Гилберт предложил делить все тектонические движения на эпейрогенические (создающие континенты) и орогенические (создающие горы).

Орогенез (Горообразование) - процесс формирования горных сооружений под влиянием интенсивных восходящих тектонических движений, скорость которых превышает скорость процессов, ведущих к выравниванию поверхности Земли. Процессы горообразования неоднократно происходили на протяжении геологической истории в заключительной фазе развития геосинклиналей (молодые горы), нередко распространяясь и на платформы (возрождённые горы). Главное проявление - складкообразование

При изучении древних, новейших и современных вертикальных движений используют различные методы. Древние движения чаще всего изучают с помощью методов мощностей, фации, формаций, перерывов.

При исследовании новейших движений применяют главным образом геоморфологические и биогеографические методы. Современные движения анализируют историческим методом, методом водомерных наблюдений, геодезическими, геоморфологическими и сейсмологическими методами.

Геодезические методы позволяют с большой точностью фиксировать современные горизонтальные движения.

Геоморфологические методы изучают новейшие и современные сдвиговые деформации коры, особенно четко прослеживающиеся вдоль «живущих» разломов.

 

 

35)Тектонические движения. Деформации горных пород. Ненарушенное и нарушенное залегание горных пород. Элементы залегания.

Деформации горных пород-изменение формы и объема горных пород под действием сил. Деформации горных пород подразделяются на упругие (упруго-вязкие), пластические (вязко-пластические) и разрывные.

При упругих Деформациях горных пород изменяется форма тела, но как только воздействие внешних усилий прекращается, прежняя форма восстанавливается; при пластических - изменение формы тела происходит без разрывов, но, в отличие от упругих деформаций пластические необратимы.

Разрывные - сопровождаются нарушением сплошности вследствие возникающих трещин и расколов.

ЗАЛЕГАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД — форма и положение пластов горных пород в земной коре. Слоями или параллельными пластами залегают обычно осадочные и метаморфические породы.

При ненарушенном первоначальном их залегании пласты горизонтальны или слегка наклонены. Глубинные изверженные породы имеют форму различных тел — батолитов, лакколитов; вулканические — в виде покровов, потоков.

Различают ненарушенное 3алегание горных пород и нарушенное, вызванное движениями земной коры, оползнями, деятельностью ледников, карстообразованием и др.

Элементы залегания слоя

Положение слоя в пространстве характеризуется двумя взаимно перпендикулярными направлениями: линиями простирания и падения, приходящими в плоскости напластования и называемыми элементами залегания слоя.

Элементами залегания являются линия простирания, линия падения и угол падения:

Линия простирания это линия пересечения плоскости напластования слоя (например, кровли) с горизонтальной плоскостью.

Линия падения перпендикулярна линии простирания, лежит в плоскости слоя и направлена по его падению (вниз). На практике измеряют проекцию этой линии на горизонтальную плоскость.Угол падения слоя это угол между горизонтальной линией и линией падения. Он варьирует в пределах от 0 до 90.

 

36)Деформации горных пород. Понятия о деформациях. Упругие и пластические

деформации. Складчатые нарушения, элементы складок и типы складок. Антиклинали и синклинали на геологических картах.

 

 

Деформации горных пород-изменение формы и объема горных пород под действием сил. Деформации горных пород подразделяются на упругие (упруго-вязкие), пластические (вязко-пластические) и разрывные.

При упругих Деформациях горных пород изменяется форма тела, но как только воздействие внешних усилий прекращается, прежняя форма восстанавливается; при пластических - изменение формы тела происходит без разрывов, но, в отличие от упругих деформаций пластические необратимы.

Разрывные - сопровождаются нарушением сплошности вследствие возникающих трещин и расколов.

 

 

Горизонтально залегающие слоистые горные породы часто изгибаются и образуют прогибы и выгибы самых различных масштабов, форм и происхождения.

Складками называются волнообразные изгибы слоев. Любые изгибы слоистых пород по форме, если и не относятся к складкам, то очень близки к ним.

Элементы и типы складок. В природе встречаются две основные, обычно сопряженные разновидности складок: выпуклые, или антиклинальные, и вогнутые, или синклинальные.

В каждой складке различают следующие элементы:

1. Место перегиба слоев, называемое в антиклинальных складках сводом (замком), а в синклинальных — мульдой.
2. Крылья — сходящиеся воеводе или в мульде боковые участки изогнутого слоя, определяющие границы распространения складки.
3. Осевая плоскость (поверхность) — воображаемая поверхность, делящая пополам угол между крыльями.
4. Ось складки — линия пересечения осевой поверхности с поверхностью Земли.
5. Ядро — внутренняя часть складки, прилегающая к осевой поверхности.
6. Шарнир — линия пересечения осевой поверхности с поверхностью любого из слоев, образующих складку.

Синклиналь, геосинклиналь, синклинальная складка — вид складчатых изгибов слоёв земной коры, характерный вогнутой формой, наклоном слоёв к оси и залеганием более молодых слоёв в осевой части и более древних на крыльях.

Антиклина́ль или антиклинальная складка — форма залегания горных пород, обычно слоистых осадочных и эффузивных, в том числе — метаморфизованных. Представляет собой выпуклый изгиб последовательно напластованных слоёв, при котором внутренняя часть складки, или её ядро, сложена более древними породами, а внешняя — более молодыми.Перегиб складки называется замком. При интенсивной дислокации падение крыльев и их форма очень разнообразны.

 

37)Землетрясения. Землетрясения. Механизм возникновения землетрясений, очаг

землетрясения, гипоцентр и эпицентр. Географическое распространение и тектоническая позиция землетрясений. Типы сейсмических волн. Сейсмографы. Оценка энергии землетрясений. Цунами. Прогноз землетрясений и антисейсмические меры при строительстве

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок).
Когда происходит сцепление плит, то создается огромное давление и последующий сдвиг вызывает землетрясение.

Первые и более быстрые волны порождаемые землетрясением; первичные волны оказывают такое же воздействие, как и звуковой барьер: сотрясается воздух и дребезжат оконные стекла.
Через несколько секунд идут вторичные волны. Они несут большую часть энергии и являются самым смертоносным видом сейсмических волн.

 

На поверхности земли 12 основных плит и множество второстепенных. Везде, где они встречаются, можно ожидать землетрясение. Возникающее в эпицентре землетрясение не будет единственным. Оно может перемещаться вдоль линии разлома. Однажды начавшись, землетрясение не закончится, пока не высвободит все давление, скопившееся между плитами. Чем длиннее разлом, тем сильнее землетрясение.

Точка под землей, где столкнулись плиты, называется очагом, а на поверхности - эпицентром. Сила толчков зависит от глубины очага. Чем ближе к поверхности, тем страшнее и сильнее землетрясение.
Первыми регистрируются продольные колебания: Р-волны. У поверхности земной коры они движутся со скоростью 6км/сек. Через некоторое время приборы регистрируют S-волны. Эти поперечные колебания движутся, почти в два раза медленнее, чем Р-волны.
Зная разницу между приходом Р и S волны, можно установить эпицентр и глубину очага землетрясения.

Само по себе землетрясение начинается с предупреждения. Во время него энергия высвобождается в виде двух различных сейсмических волн.
Р-волны или первичные, которые идут со скоростью почти 29000км/час. Это волны сжатия. Они приходят первыми и не приносят сильных разрушений.
S-волны или вторичные, дойдут следом, двигаясь влево и вправо. Производят эффект звукового удара. Они более медлительные, но более разрушительные. Скорость распространения землетрясения вдоль разлома более 11000км/час.

 

Есть два главных типа: объёмные волны и поверхностные волны.

 

Объёмные волны

Они проходят через недра Земли. Путь волн преломляется различной плотностью и жёсткостью подземных пород.

Поверхностные волны

Поверхностные волны несколько похожи на волны воды, но в отличие от них они путешествуют по земной поверхности. Их обычная скорость значительно ниже скорости волн тела. Из-за своей низкой частоты, времени действия и большой амплитуды они являются самыми разрушительными изо всех типов сейсмических волн. Они бывают двух типов: волны Рэлея и волны Лява.

Сейсмические волны, вызываемые землетрясениями, можно зарегистрировать, используя сейсмографы — приборы, в основе которых лежат маятники, сохраняющие свое положение при колебаниях подставки, на которой они расположены. Первые сейсмографы появились 100 лет назад.

Интенсивность, или сила землетрясений, характеризуется как в баллах (мера разрушений), так и понятием магнитуда (высвобожденная энергия). В России используется 12-балльная шкала интенсивности землетрясений:
1-3 балла — слабые;
4-5 — ощутимые;
6-7 — сильные (разрушаются ветхие постройки);
8 — разрушительное (частично разрушаются прочные здания, заводские трубы);
9 — опустошительное (разрушается большинство зданий);
10— уничтожающее (разрушаются почти все здания, мосты, возникают обвалы и оползни);
11- катастрофические (разрушаются все постройки, происходит изменение ландшафта);
12 — губительные катастрофы (полное разрушение, изменение рельефа местности на обширной площади).

 

 

38)Магматизм. Состав и происхождение силикатных магм. Условия плавления и

кристаллизации. Магматическая дифференциация. Происхождение порфировых структур. Формы интрузивных тел. Полезные ископаемые, связанные с интрузивными породами.

Магма - смесь магматического расплава, кристаллов или их сростков и флюидной фазы, способная к перемещению в земной коре. Магма, изливающаяся на поверхность Земли, теряет растворенные летучие компоненты и превращается в лаву, которая застывая формирует эффузивные горные породы.

Наиболее распространены в земных условиях силикатные магмы. Силикатные магмы состоят из соединений кислорода, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na,К, Ti, P и других элементов.

 

Условия кристализации.

Степень кристалличности и зернистости пород зависит в основном от условий кристаллизации магмы.

Полнокристаллические крупно- и среднезернистые породы являются преимущественно интрузивными абиссальными, Они образовались в условиях медленного понижения температуры, под большим давлением вмещающих пород.

. Если внешнее давление сохраняется в ходе кристаллизации, остаточный расплав магмы значительно обогащается минерализаторами, что создает условия для образования гигантозернистых структур.

 

Процесс кристаллизации магмы определяется в основном двумя факторами, из которых складывается кристаллизационная способность вещества: а) количеством образующихся центров кристаллизации и б) скоростью роста кристаллов.

Выделяют два типа дифференциации: магматическую дифференциацию, т. е. дифференциацию вещества в жидком состоянии, и кристаллизационную дифференциацию, т. е. дифференциацию, связанную с образованием кристаллов.

 

Порфировая структура — тип строения горных пород, неравномерно-зернистая структура магматических (главным образом эффузивных и жильных, например, минетт) горных пород. Характеризуется тем, что в основную стекловатую (вулканического стекла) или микролитовую массу (или их сочетание) включены крупные кристаллы-вкрапленники минералов (порфировых выделений).

В результате внедрения магмы образуются различные по форме и размерам интрузивные тела (интрузии) – батолиты, штоки, дайки, факолиты, лакколиты, лаполиты,силлы.

По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные и интрузивные.

• Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого периода времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это граниты, диориты, габбро, сиениты.
• Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это базальты, диабазы, андезиты, андезито-базальты, риолиты, дациты, трахиты.

 

39)Магматизм. Географическое распространение и тектоническое положение действующих вулканов. Типы вулканических построек. Вязкость расплавов и механизм извержений. Типы извержений. Продукты вулканизма.

 

Вулканы - это геологические образования над каналами или трещинами земной коры, по которым на поверхность извергаются лава, горячие газы, пепел и водяной пар.

Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений. Вулканы образуются на границах сталкивающихся литосферных плит.

Вулканические центры на земном шаре располагаются очень неравномерно. Подавляющее большинство вулканов приурочено к побережьям океанов и морей или к островным цепям.