Шпаргалка по "Геологии"

Извержения вулканических  продуктов происходит из вулканических  аппаратов – вулканов, строение которых сложно и разнообразно. Вулканы – это возвышающиеся над окружающей местностью сооружения, построенные из пород извергавшейся магмы. Главные структурные элементы вулкана – жерло, кратер, бокки, кальдера.

Жерло вулкана – вертикальный или почти вертикальный канал, соединяющий магматический очаг вулкана с поверхностью земли, где жерло заканчивается кратером. Жерло вулкана может быть сложено туфами, лавой, кластолавой, а также частично или полностью кристаллическими магматическими породами. И это столбообразное тело называется некком.

Кратер – впадина в виде чаши или воронки, образовавшаяся в результате активной, преимущественно эксплозивной деятельности вулкана. Кратер тесно связан с жерлом и вообще вулканическим каналом и генетически неотделим от них. На дне кратера, засыпанном пирокластическим материалом, могут находиться бокки (отверстия на дне кратера, откуда происходят слабые извержения), фумаролы (выходы из трещин горячего вулканического газа и пара в виде струй или спокойно парящих масс), сольфатары (источники пара, содержащие сероводород или сернистый газ) и горячие источники. 

Кальдера – циркообразная впадина с крутыми стенками и с более или менее ровным дном, образовавшаяся не в результате активной деятельности вулкана, а после неё вследствие провала вершины вулкана, а иногда и прилегающей местности. Образуются кальдеры в результате уменьшения давления или истощения магматической камеры и последующего проседания накопленных вулканогенных образований обычно по кольцевым разломам.

Сомма — остатки древнего разрушенного при кальдерообразовании (взрыве или обрушении) вулкана, образующие кольцевой или полукольцевой вал вокруг более молодого внутреннего вулканического конуса. Барранкосы  — глубокие борозды типа крутостенных оврагов, прорезывающие склоны вулканов от кратера до подошвы. Образуются в результате размыва вулканических отложений дождевыми и талыми водами. Они придают конусам вулканов ребристый вид

1. Газообразные продукты во время извержения представлены парами воды, углекислоты, встречаются водород, азот, хлористый водород. Интенсивность выделения газов и паров из лавы зависит от степени вязкости последней: из кислых и вязких лав газы выходят с трудом, что ведет к их скоплению и последующим взрывам. В фумарольную стадию происходит выделение сернистых газов. Количество газов, выделяющихся во время извержения, может составлять до нескольких тысяч тонн в сутки.

2. Жидкие продукты представлены лавами разного химического состава.

Кислые лавы содержат более 65 % кремнезема, являются самыми вязкими и малоподвижными. Они  застывают в виде коротких и мощных языков, куполов, сложенных липаритом (риолитом), дацитом.

Средние лавы содержат 65 – 53 % кремнезема, обладают разной степенью вязкости и подвижности, что зависит  от содержания в них кремнезема и  летучих компонентов. При их остывании  возникают трахиты и андезиты. В составе кислых и средних вулканических пород часто встречаются пирокласты – обломки других горных пород.

Основные лавы содержат 53 – 45 % кремнезема, являются очень жидкими  и подвижными (скорость их движения по земной поверхности может превышать 50 км/час). При остывании их возникают базальты и диабазы, почти никогда не содержащие пирокластов.

Ультраосновные  лавы содержат менее 45 % кремнезема, встречаются  крайне редко, образуют пикриты икимберлиты.

Объем лавы, выделившейся во время извержения, может достигать  десятков и сотен кубических километров.

3. Твердые продукты (пирокласты) представляют собой минеральные обломки разного диаметра, возникающие в наибольших объемах при взрывных извержениях. В зависимости от размера, выделяют следующие типы пирокластов: 
а) вулканические пепел и пыль;  
б) вулканический песок;  
в) лапилли (диаметром до горошины);  
г) вулканические бомбы; 
д) вулканические глыбы (при извержении Вулькано была выброшена глыба объемом 25 куб. м и массой 68 т).

№24

Наиболее важный эндогенный процесс — интрузивный магматизм, который включает в себя все явления, связанные с процессом образования  горных пород из расплавленной огненно-жидкой магмы в процессе ее движения и  остывания.

Первичные магмы, образуясь на различных глубинах, имеют тенденцию формироваться  в большие массы, которые продвигаются в верхние горизонты земной коры, где литостатическое давление меньше. При определенных геологических  и, в первую очередь, тектонических  условиях магма не достигает поверхности  Земли и застывает (кристаллизуется) на различной глубине, образуя тела неодинаковой формы и размера - интрузивы. Любое интрузивное тело, будучи окруженным вмещающими породами или рамой, взаимодействуя с ними, обладает двумя контактовыми зонами. Влияние высокотемпературной, богатой флюидами магмы на окружающие интрузивное тело породы приводит к их изменениям, выражающимся по-разному - от слабого уплотнения и дегидратации до полной перекристаллизации и замещения первичных пород. Такая зона шириной от первых сантиметров до десятков километров называется зоной экзоконтакта, т.е. внешним контактом. С другой стороны, сама внедряющаяся магма, особенно краевые части магматического тела, взаимодействуют с вмещающими породами, быстрее охлаждаясь, частично ассимилируя породы рамы, в результате чего изменяются состав магмы, ее структура и текстура. Такая зона измененных магматических пород в краевой части интрузива называется зоной эндоконтакта, т.е. внутренней зоной.

В зависимости  от глубины формирования интрузивные  массивы подразделяются на приповерхностные, или субвулканические (последнее слово означает, что магма почти подошла к поверхности, но все-таки не вышла на нее, т.е. образовался "почти вулкан" или субвулкан) - до первых сотен метров; среднеглубинные, или гипабиссальные,- до 1-1,5 км и глубинные, или абиссальные,- глубже 1-1,5 км. Подобное разделение не очень строгое, но в целом достаточно отчетливое. Глубинные породы, застывавшие медленно, обладают полнокристаллической структурой, а приповерхностные, в которых падение температуры было быстрым,- порфировой, очень похожей на структуру вулканических пород.

По отношению  к вмещающим породам интрузивы  подразделяются на согласные и несогласные. Несогласные интрузивные тела пересекают, прорывают пласты вмещающих пород. К наиболее распространенным несогласным телам относятся дайки, длина которых во много раз больше ширины, а плоскости эндоконтактов практически параллельны. Дайки обладают длиной от десятков метров до сотен километров и шириной от первых десятков сантиметров до 5-10 км и внедряются по ослабленным зонам коры - трещинам и разломам. Важную роль играет также процесс гидравлического разрыва, связанный с давлением поднимающегося магматического расплава, так как явление тектонического растяжения, сопровождающегося образованием зияющих трещин отрыва, может иметь место лишь на глубинах до 1,5-3 км. Глубже, где как раз и зарождаются широко распространенные базальтовые дайки, наличие пустот исключено, поэтому только гидроразрыв может обеспечить раздвигание пород и внедрение магмы. Дайки могут быть одиночными либо группироваться в кольцевые или радиальные рои параллельных даек. Радиальные и кольцевые дайки часто приурочены к интрузивным телам и вулканам, когда сказывается распирающее давление магмы на вмещающие породы и последние растрескиваются с образованием кольцевых и радиальных трещин. Кольцевые дайки могут быть не только вертикальными, но и коническими, как бы сходящимися к магматическому резервуару на глубине. Комплексы параллельных даек развиты в современных срединно-океанских хребтах в зонах спрединга, т.е. там, где активно происходит тектоническое растяжение земной коры. От даек следует отличатьмагматические жилы, имеющие неправильную ветвистую форму и гораздо меньшие размеры.

Широким распространением пользуются и штоки, столбообразные интрузивы изометричной формы с крутыми контактами, площадью менее 100-150 км².

Крупные гранитные  интрузивы площадью во многие сотни  и тысячи км² называются батолитами. Наблюдая за крутыми, несогласными с вмещающими породами контактами раньше думали, что подобные гигантские интрузивы "уходят" далеко в глубину и не имеют "дна". Однако впоследствии было доказано, что батолиты обладают вертикальной мощностью в первые километры и отнюдь не "бездонны". Занимая огромные площади и объемы, гранитные батолиты образуются в результате магматического замещения вмещающих пород, поэтому внутренняя структура батолитов нередко определяется структурой тех толщ, которые подвергались такому замещению. От батолитов, обладающих неправильной формой, часто отходят апофизы - более мелкие ветвящиеся интрузивы, использующие ослабленные зоны в раме батолита. Батолиты - это абиссальные интрузивы, как и многие штоки, в то время как дайки являются приповерхностными или малоглубинными образованиями.

Согласные интрузивы  обладают разнообразной формой. Наиболее широко в платформенных областях распространены среди них силлы, или пластовые интрузивы, залегающие среди слоев параллельно их напластованию. Широко развиты базальтовые силлы в Тунгусской синеклизе Сибирской платформы, где они образуют многоэтажные системы плоских линзовидных интрузивов, соединенных узкими и тонкими подводящими каналами. Мощность силлов колеблется от первых десятков сантиметров до сотен метров. Силлы часто дифференцированы, и тогда в их подошве скапливаются более тяжелые минералы ранней кристаллизации. Силлы образуются в условиях тектонического растяжения, и общее увеличение мощности слоистых толщ за счет внедрения в них пластовых интрузивов может достигать многих сотен метров и даже первых километров. При этом слои вмещающих пород не деформируются, а лишь перемещаются по вертикали.

Лополит - чашеобразный согласный интрузив, залегающий в синклиналях и мульдах. Размеры лополитов в диаметре могут достигать десятков километров, а мощность - многих сотен метров. Лакколиты представляют грибообразные тела, что свидетельствует о сильном гидростатическом давлении магмы, превышающем литостатическое в момент ее внедрения. Обычно лакколиты относятся к малоглубинным интрузивам. Существуют и другие менее распространенные формы интрузивных тел. Факолит - линзовидные тела, располагающиеся в сводах антиклинальных складок, согласно с вмещающими породами. Гарполит - серпообразный интрузив, по существу, разновидность факолита. Хонолит - интрузив неправильной формы, образовавшийся в наиболее ослабленной зоне вмещающих пород, как бы заполняющий "пустоты" в толще. Бисмалит - грибообразный интрузив, похожий на лакколит, но осложненный цилиндрическим горстообразным поднятием, как бы штампом в центральной части. Все эти интрузивы, как правило, малоглубинные и развиты в складчатых областях.

Проблема пространства в интрузивном магматизме обсуждается  уже много десятилетий, и она  особенно непроста, когда дело касается огромных гранитных батолитов. В  других случаях этот вопрос решается легче. Когда речь идет о внедрении  в более высокие горизонты  земной коры магматического расплава, то в его продвижении вверх  играют роль разные силы и процессы, но, по-видимому, одними из важнейших  являются тектонические обстановки и структура вмещающих пород. Вполне естественно, что магма движется туда, где давление меньше, т.е. в  зоны, тектонически ослабленные, возникающие при образовании разрывов, в сводовых частях антиклинальных складок, в смыкающем крыле флексур, в краевых зонах прогибов, синеклиз, впадин и т. д. Именно в таких структурах, находящихся в обстановке тектонического растяжения, и формируются интрузивы. Характерны в этом отношении силлы мощностью в сотни метров, внедряющиеся в слоистые породы, подобно ножу в книжные листы, и раздвигающие пласты, практически не деформируя их. Образование таких многоэтажных пластовых интрузивов возможно только в случае общего растяжения слоистой толщи пород.

Важную роль играет и гидростатическое давление магмы, ее напор и расклинивающее воздействие, как, например, в случае даек. Под воздействием напора магмы  приподнимаются и деформируются  пласты горных пород. Сильное смятие пластов вмещающих толщ хорошо наблюдается  в экзоконтактовых зонах интрузивных  тел. Таким образом, активное, или "силовое", воздействие магмы на вмещающие  породы несомненно.

Существенными являются процессы ассимиляции, когда  агрессивная магма "усваивает" часть пород из рамы интрузива, сама изменяясь при этом с образованием гибридных пород. Однако все эти  явления для объяснения проблемы пространства огромных батолитов, сложенных "нормальными", преимущественно  биотитовыми гранитами, имеют явно ограниченное значение. Главную роль в этом случае играют процессы магматического замещения, когда вмещающие породы преобразуются под действием  потоков трансмагматических растворов. При воздействии последних осуществляются вынос химических компонентов, избыточных по отношению к эвтектике, и усвоение компонентов, стоящих близко к эвтектическому составу гранитной магмы. При  таком процессе вмещающие породы перерабатываются на месте, что решает проблему пространства батолитов. Граниты, залегающие на месте генерации магмы, называются автохтонными, а граниты, связанные с перемещением магмы,- аллохтонными. Состав автохтонных гранитов зависит от состава вмещающих пород. Формирование аллохтонных гранитов происходит в несколько этапов - фаз внедрения. При этом ранние внедрения характеризуются более основным составом.

Внутреннее  строение интрузивов выявляется по форме  их контактов и по ориентированным  первичным текстурам, возникающим  в магматическом теле еще тогда, когда оно находилось в жидком состоянии, связанном с ориентировкой  минералов, струй магмы различного состава и вязкости, направленной кристаллизации и т. д. Как правило, они параллельны экзоконтактам. При остывании магматических  интрузивных тел возникают трещины, которые располагаются вполне закономерно  по отношению к первичным текстурам  течения. Изучая эти трещины, удается  восстановить первичную структуру  интрузива, даже если не видно его  контактовых зон.

№25

Метаморфизмом называется процесс преобразования горных пород, происходящий в глуби Земли под действием эндогенных сил. Гораздо реже метаморфизм происходит на поверхности Земли – здесь он обусловлен падением крупных метеоритов.

Факторами метаморфизма являются высокие температуры и  давление, а также воздействие  различных флюидов: магматических  газов, паров и др. Главнейшим фактором выступает температура. Влияние  временного фактора при этом не проявляется.