Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
СОСТАВ И СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА МАНТИИ И ЯДРА ЗЕМЛИСтр 1 из 5Следующая ⇒
Давление Ускорение силы тяжести. Существуют гравиметрические аномалии. Увеличение силы тяжести обычно связано с присутствием более плотного вещества, уменьшение указывает на меньшую плотность. Что касается ускорения силы тяжести, то его величина различна. На поверхности оно в среднем составляет 982 см/с2 (при 983 см/с2 - на полюсе и 978 см/с2- на экваторе), с глубиной сначала увеличивается, затем быстро падает. Максимальное значение ускорения силы тяжести достигает в основании нижней мантии у границы с внешним ядром 1037 см/с2. В пределах ядра Земли ускорение силы тяжести начинает значительно уменьшаться, доходя до 452 см/с2 в промежуточном слое F, до 126 см/с2 на глубине 6000 км и в центре до 0.
3.Вещественный состав земной коры. Химический состав. Минералы. Физические свойства минералов. Форма минеральных агрегатов. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ Земную кору - слагают различные генетические типы горных пород (магматические, осадочные и метаморфические), состоящие из определенного сочетания минералов, в состав которых входят различные химические элементы
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ
Земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К, при этом свыше 80% составляют кислород, кремний и алюминий, в отличие от среднего состава Земли, где содержание их резко уменьшается.
МИНЕРАЛЫ Минералами называются природные химические соединения или отдельные химические элементы, возникшие в результате физико-химических процессов, происходящих в Земле. В земной коре минералы находятся преимущественно в кристаллическом состоянии, и лишь незначительная часть - в аморфном. Свойства обусловливаются как их составом, так и внутренним строением. 1) В кристаллических решетках расстояния между частицами и характер связей между ними неодинаковы, что обусловливает и различие свойств - такое явление называется анизотропией или неравно свойственностью кристаллического вещества. Аморфные вещества равно свойственны - не образуют кристаллов и не обладают спайностью. 2) В различных физико-химических условиях вещества одинакового химического состава могут приобретать разное внутреннее строение - это явление называется полиморфизмом. (Минерал графит и минерал алмаз.) 3) Важным свойством кристаллических веществ является его однородность. (т.е. если кристалл графита в одном направлении имеет весьма совершенную спайность, то и любой его обломок в том же направлении обладает этим свойством.)
Форма кристаллов разнообразна и отражает как состав и внутреннюю структуру минерала, так и условия образования. 1) Двойниками называются закономерные сростки кристаллов. 2) Друзы - представляют скопления кристаллов, приросших к стенкам пещер или трещин. 3) Секреции - результат постепенного заполнения ограниченных пустот минеральным веществом, отлагающимся на их стенках. 4) Конкреции - более или менее округлые образования, возникшие путем осаждения минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации. 5) Натечные образования - возникают при кристаллизации минерального вещества из просачивающихся подземных вод
4.Классификация минералов по химическому составу.
Классы самородных элементов и сульфидов. Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми. 1) Самородные элементы -сера S, Графит С, алмаз, золото, платина и др. 2) Класс сульфидов -Галенит PbS, Сфалерит ZnS, пирит FeS2
Класс галоидных соединений. К нему относятся минералы, представляющие соли фтористо-, бромисто-, хлористо-, йодистоводородных кислот. 1) Галоидные соединения -Галит NaCI, Сильвин. 2) Фториды: флюорит CaF2
Класс оксидов и гидроксидов. По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на его долю приходится около 17% всей массы земной коры. Из них около 12, 5% составляют оксиды кремния и 3, 9% - оксиды железа
Кремнекислородный тетраэдр [Si04] Кварц Si02, Халцедон SiO2, Опал SiO2.nH2O.
Гематит, или железный блеск Fe2О3, Магнетит, или магнитный железняк FeО.Fе2О3, или FeFe204, Лимонит, или бурый железняк
Класс карбонатов. Карбонаты-Кальцит, или известковый шпат Са[СО3, Доломит CaMg[СO3]2, сидерит Fе [СО3.
Класс сульфатов. Сульфаты-Ангидрит Ca[SO4, гипс Ca[SO4].2H2O
Класс фосфатов. Фосфаты-апатит Са5[РO4]3(F, ОН, Cl), фосфорит.
Класс силикатов. Силикаты -оливин (Mg, Fe)2[SiO4], алюмосиликата-ортоклаз K[AlSi3O8]
5 Строение мантии и ядра земли Континентальный тип земной коры. Мощность континентальной земной коры изменяется от 35-40 (45) км в пределах платформ до 55-70 (75) км в молодых горных сооружениях. Континентальная кора состоит из трех слоев. 1) Первый - самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощностью от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15-20 км в тектонических прогибах горных сооружений. Скорость продольных сейсмических волн (Vp) меньше 5 км/с. 2) Второй - традиционно называемый " гранитный" слой на 50% сложен гранитами, на 40% - гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами. Исходя из этих данных, его часто называют гранитогнейсовым. Его средняя мощность составляет 15-20 км (иногда в горных сооружениях до 20- 25 км). Скорость сейсмических волн (Vp) - 5, 5-6, 0 (6, 4) км/с. 3) Третий, нижний слой называется " базальтовым". По среднему химическому составу и скорости сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Правильнее называть этот слой гранулито-базитовым. Его мощность изменяется от 15-20 до 35 км. Скорость распространения волн (Vp) 6, 5-6, 7 (7, 4) км/с. Граница между гранитогнейсовым и гранулито-базитовым слоями получила название сейсмического раздела Конрада.
7 Континентальная и субконтинентальная земная кора. Континентальный тип земной коры. Мощность континентальной земной коры изменяется от 35-40 (45) км в пределах платформ до 55-70 (75) км в молодых горных сооружениях. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ стратиграфия - одна из ветвей геологической науки, в задачу которой входят расчленение толщ осадочных и вулканогенных пород на отдельные слои и их пачки; описание содержащихся в них остатков фауны и флоры; установление возраста слоев; сопоставление выделенных слоев данного района с другими; составление сводного разреза отложений региона и разработка стратиграфической шкалы не только для отдельных регионов - региональных стратиграфических шкал, но и единой или международной стратиграфической шкалы для всей Земли. 1) литологический метод – любой разрез отложений должен быть расчленен на отдельные слои или их пачки. 2) палеонтологический - основан на выделении слоев, содержащих различные комплексы органических остатков. 3) микропалеонтологический метод, объектом которого являются остатки известковых и кремнистых скелетов простейших организмов. 4) спорово-пыльцевой метод, основанный на изучении остатков спор и зерен пыльцы, которые чрезвычайно устойчивы и не разрушаются, разносясь ветром на большие расстояния в огромном количестве. Рассмотренные палеонтологические методы применимы лишь к слоистым осадочным отложениям. Однако большие пространства на земном шаре сложены магматическими и метаморфическими породами, лишенными органических остатков. Кним этот метод неприменим. 5) палеомагнитный метод, основанный на способности горных пород сохранять характер намагниченности той эпохи, в которую они образовались. Следует отметить, что палеомагнитный метод чрезвычайно широко используется для определения перемещений литосферных плит в геологическом прошлом.
Абсолютная геохронология 1) радиометрические методы, основанные на постоянстве скорости распада радиоактивных изотопов (см. таблицу ). Пока вещество находится в жидком состоянии (жидкая магма, например) его химический состав переменчив: происходит перемешивание, диффузия, многие компоненты могут улетучиваться и т. д. Но когда минерал затвердевает, он начинает вести себя как относительно замкнутая система. Это значит, что присутствующие в нём радиоактивные изотопы не вымываются и не улетучиваются из него, и уменьшение их количества происходит только за счёт распада, который идёт с известной постоянной скоростью.
2) Люминесцентные методы абсолютной датировки основаны на способности некоторых широко распространённых минералов (например, кварца и полевого шпата) накапливать в себе энергию ионизирующего излучения, а затем, при определённых условиях, быстро отдавать её в виде света. Ионизирующее излучение не только прилетает к нам из космоса, но и генерируется горными породами в ходе распада радиоактивных элементов. 3) Метод электронно-парамагнитного или электронно-спинового резонанса тоже основан на изменениях, постепенно накапливающихся в кристалле под воздействием радиации. Только в данном случае речь идёт не о количестве „возбуждённых“ электронов, способных „успокаиваться“ с излучением света, а о количестве электронов с изменившимся спином.
4) аминокислотный метод, основанный на том, что „левые“ аминокислоты, из которых построены белки всех живых организмов, после смерти постепенно рацемизируются, то есть превращаются в смесь „правых“ и „левых“ форм. Метод применим только к образцам очень хорошей сохранности, в которых сохранилось достаточное количество первичного органического вещества.
5) Дендрохронологический метод, или датирование по древесным кольцам, в большой чести у археологов. Этот метод позволяет датировать только самые молодые отложения (возрастом до 5–8 тысяч лет), зато с очень высокой точностью, вплоть до одного года! Нужно лишь, чтобы в раскопе обнаружилось достаточное количество древесины. В стволах большинства деревьев образуются годовые кольца, ширина которых колеблется в зависимости от погодных условий соответствующего года.
10 Характеристика методов абсолютной геохронологии Абсолютная геохронология 1) радиометрические методы, основанные на постоянстве скорости распада радиоактивных изотопов (см. таблицу ). Пока вещество находится в жидком состоянии (жидкая магма, например) его химический состав переменчив: происходит перемешивание, диффузия, многие компоненты могут улетучиваться и т. д. Но когда минерал затвердевает, он начинает вести себя как относительно замкнутая система. Это значит, что присутствующие в нём радиоактивные изотопы не вымываются и не улетучиваются из него, и уменьшение их количества происходит только за счёт распада, который идёт с известной постоянной скоростью.
2) Люминесцентные методы абсолютной датировки основаны на способности некоторых широко распространённых минералов (например, кварца и полевого шпата) накапливать в себе энергию ионизирующего излучения, а затем, при определённых условиях, быстро отдавать её в виде света. Ионизирующее излучение не только прилетает к нам из космоса, но и генерируется горными породами в ходе распада радиоактивных элементов. 3) Метод электронно-парамагнитного или электронно-спинового резонанса тоже основан на изменениях, постепенно накапливающихся в кристалле под воздействием радиации. Только в данном случае речь идёт не о количестве „возбуждённых“ электронов, способных „успокаиваться“ с излучением света, а о количестве электронов с изменившимся спином.
4) аминокислотный метод, основанный на том, что „левые“ аминокислоты, из которых построены белки всех живых организмов, после смерти постепенно рацемизируются, то есть превращаются в смесь „правых“ и „левых“ форм. Метод применим только к образцам очень хорошей сохранности, в которых сохранилось достаточное количество первичного органического вещества.
5) Дендрохронологический метод, или датирование по древесным кольцам, в большой чести у археологов. Этот метод позволяет датировать только самые молодые отложения (возрастом до 5–8 тысяч лет), зато с очень высокой точностью, вплоть до одного года! Нужно лишь, чтобы в раскопе обнаружилось достаточное количество древесины. В стволах большинства деревьев образуются годовые кольца, ширина которых колеблется в зависимости от погодных условий соответствующего года.
11 Тектонические движения земной коры. Колебательные движения. Колебательные движения - важное звено в сложной цепи разнообразных геологических процессов. Они теснейшим образом связаны со складкообразующими и разрывообразующими движениями, ими в значительной степени обусловлен ход трансгрессии и регрессии моря, изменения в очертаниях материков, характер и интенсивность процессов осадконакопления и денудации и т.д. Другими словами, колебательные движения - ключ к палеогеографическим построениям, они дают возможность понять физико-географическую обстановку прошедших времен и генетически увязать между собой ряд геологических событий.
Некоторые общие свойства колебательных движений: 1) Множественность периодов колебательных движений. 2) Широкое площадное распространение колебательных движений. Колебательные движения распространены всюду. 3) Обратимость колебательных движений. Это явление смены знака движения: поднятие в одном и том же месте со временем сменяется опусканием и т.д. Но каждый цикл не является повторением предыдущего, он изменяется, усложняется. 4) Колебательные движения не сопровождаются развитием линейной складчатости и разрывов. 5) Колебательные движения и мощность осадочных толщ. При изучении колебательных движений важнейшее значение имеет анализ мощностей осадочных толщ. Мощность данной серии осадков в общих чертах суммарно соответствует глубине погружения участка коры, в пределах которого накопилась данная толща. 6) Колебательные движения и палеогеографические реконструкции.
Тектонические движения - движения земной коры, вызванные процессами проходящими в ее недрах. Основной причиной тектонических движений считаются конвективные течения в мантии, возбуждаемые теплом распада радиоактивных элементов и гравитационной дифференциацией ее вещества в сочетании с действием силы тяжести и стремлением литосферы к гравитационному равновесию по отношению к поверхности астепосферы.
1.Вертикальные тектонические движения. Любой участок земной поверхности с течением времени неоднократно испытывал восходящие и нисходящие тектонические движения. Поднятия. Морские отложения часто можно обнаружить высоко в горах. Они накапливались первоначально ниже уровня моря, но позже были подняты на большую высоту. Амплитуда подъема в ряде случаев может достигать 10 км.
2.Горизонтальные тектонические движения. Проявляются в двух видах: сжатия и растяжения. Сжатия. Собранные в складки осадочные слои указывают на уменьшение горизонтальных расстояний между отдельными точками, происходившие перпендикулярно осям складок.
Объяснение сжатия основывалось на наблюдающейся потере Землей тепла и возможным ее остыванием, что должно обусловливать сокращение ее объема.
Растяжение. При растяжении возникают трещины, через которые на поверхность поступает огромное количество базальтовой магмы, образующей дайки и потоки.
13 Основные виды разрывных нарушений Главнейшие виды разрывных нарушений - это сброс, надвиг и сдвиг. Сброс - лежачее крыло поднято, висячее опущено. Сместитель падает в сторону опущенного крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60¦, но может быть любым. Сброс - деформация растяжения. Крупные сбросы оконтуривают впадины Байкала, Телецкого озера, Красного моря и др. Надвиг - лежачее крыло опущено, висячее поднято. Сместитель падает в сторону поднятого крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60¦. Надвиг - деформация скалывания в условиях сжатия. Гадвиги с очень крутым сместителем, более 60¦, называются взбросами. Сдвиг - тектонический разрыв с перемещением крыльев в основном в горизонтальном направлении вдоль простирания сместителя. Ориентирован, как правило, под углом к направлению тектонических сил и обладает крутым или вертикальным сместителем.
В природе возможны комбинации различных типов указанных разрывных нарушений (сбросо-сдвиговые, сдвиго-надвиговые и др.). По характеру взаимоотношения сместителя с простиранием пластов в складчатой структуре выделяют продольные, поперечные, косые, согласные и несогласные нарушения.
14 Магматизм и магматические горные породы Магма - это вещество Земли в расплавленном жидком состоянии. Она образуется в Земной коре и верхней мантии в интервалах глубин 30-400 км.
Характеристике магматических пород. 1. Минеральный состав - минералы подразделяют на породообразующие (главные и второстепенные) и акцессорные. Породообразующие минералы - составляют> 90% объема породы и представлены главным образом силикатами: полевые шпаты, кварц, нефелин - светлоокрашенные, пироксен, оливин, амфиболы, слюды - темноцветные. В разных по химическому составу породах один и тот же минерал может быть главным или второстепенным. Акцессорные минералы составляют, в среднем ~1% объема породы, и представляют: апатит, магнетит, циркон, рутил, хромит, золото, платину и др.
Классификация магматических пород В основу классификации положены признаки - химический состав и генезис. По химическому составу и в частности по содержанию кремнезема SiO 2 все породы делятся на: ультраосновные SiO2 > 45% основные SiO2 до 45-52% средние SiO2 до 52-65% кислые SiO2 до 65-75% В свою очередь среди этих групп каждая подразделяется по генезису на интрузивные и эффузивные.
15 ИНТРУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ I. Интрузивный магматизм - процесс внедрения магмы в вышележащие толщи и ее кристаллизация в земной коре не достигая поверхности на разных глубинах. Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, кристаллизация в замкнутом пространстве. Магматические породы состоят из полностью раскристаллизованных зернистых агрегатов породообразующих минералов. Такие магматические породы называются интрузивными.
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.
К глубинным относятся секущие и пластовые жилы. а) секущие жилы пересекают слой горных пород под различными углами, называются дайками. Образуются в результате растяжения горных пород и заполнения пространства магмой. Породы: порфириты, гранит – порфиры, диабазы, негматиты. б) пластовые жилы – силлы – залегают согласно с вмещающими породами, образуются в результате раздвигания магмой этих пород. К глубинным также относятся: лополит (чаша) S = 300 км2, m – 15 км. в поперечнике, характерен для платформ. факолит (чечевица) – образуется одновременно со складками; S ~ 300 км2, m ~ 10 км. лакколит – грибообразный, верхние слои приподняты; S – 300 км2, m – 10 – 15 км. Различают глубинные формы такие как: батолиты – крупные гранитные интрузии, S – сотни и тысячи км2, в глубину – неопределено. штоки – столбообразные тела, изометричные, S < 100 – 150 км2.
Докембрийский этап Охватывает архейский и протерозойский эоны. Начало этапа ~4.5 млрд. лет, верхняя граница- 570 млн. лет. Архей подразделяют на ранний и поздний, а протерозой на: ранне-среднепротерозойскую и позднепротерозойскую эры. Поздний протерозой еще называют рифеем. На рубеже с палеозоем выделяют стратиграфическое подразделение- венд (соответствует периоду). Развитие гидросферы и атмосферы и органического мира. Состав первичной гидросферы - HCl, HF, H2S, CO2, SiO2 и др., ph=1-2 (очень кислая среда). На рубеже нижнего и верхнего архея возрастает ph, появляются хлориды K, Na, Mg, Ca. Состав воды - хлоридно-карбонатный. Состав первичной атмосферы - CO2, H2S, NH4, CH4, HCl. Температура ~65-80о, давление высокое. Первыми организмами считаются бактерии и сине-зеленые водоросли. Наиболее древние находки найдены в Австралии, возраст их 3.5 млрд. лет. На рубеже ~ 3.0 млрд. лет (т.е. на границе нижнего и верхнего архея) появляется свободный кислород. Его появление способствует накоплению свободного азота- начинается эволюция атмосферы и гидросферы. К концу докембрийского этапа в атмосфере снижается содержание СО2 и возрастает О2+N2. Гидросфера становится хлоридно-карбонатно-сульфатной. На рубеже архея и протерозоя появляются грибы, в рифее - примитивные многоклеточные, а в конце протерозоя начинается развитие бесскелетных организмов- черви, медузы, полипы. Развитие земной коры рассмотрим как параллельное формирование комплекса пород и структурных элементов. Предполагают, что в раннем архее в обширных прогибах происходило излияние лав базальтов и образование железокремнистых пород. Это были прообразы геосинклиналей - протогеосинклинали. В результате метаморфизма первичные породы превратились в амфиболиты, гранулиты, гнейсы и др., а затем подверглись гранитизации. В результате этого образовались гранитогнейсовые купола, давшие начало формированию континентальной коры. В верхнем архее в геосинклинальных условиях продолжается вулканизм и накопление осадочных пород, более разнообразных по составу - конгломераты, аркозовые песчаники, глинистые сланцы и железистые кварциты. Породы претерпели зеленокаменный метаморфизм, внедрение калиевых гранитов и превратились в зеленокаменные пояса, которые совместно с гранитогнейсовыми куполами стали прообразами древних платформ - протоплатформы. В раннем протерозое формируется 2 типа комплексов пород. 1 тип - сильно метаморфизованные вулканогенные (основного и кислого составов) и осадочные (терригенные) толщи, образующие узкие линейные зоны. Эти зоны подверглись интенсивному смятию и интрузиям магм от основного до кислого состава (Бушвельдский дифференцированный массив в Ю.Африке). К концу раннего протерозоя эти толщи и блоки архейских пород были охвачены мощной гранитизацией и термальной проработкой (образование гранитов-рапакиви). Эти процессы спаяли воедино блоки архейских и раннепротерозойских пород. Таким образом, сформировался фундамент древних платформ, который некоторые геологи рассматривают как единый суперматерик- Пангея I. 2 тип комплексов пород формировался на обширных впадинах, представлен конгломератами и песчаниками. Этот комплекс пород залегает несогласно на архейских толщах, метаморфизован слабее 1 типа. Все это указывает на формирование платформенного чехла. В верхнем протерозое происходили события, которые подготавливают последующие этапы формирования Земной коры. В чем это заключается? 1. На фундаменте древних платформ начинает формироваться осадочный чехол. 2. Начинается раскол суперматерика Пангея-I. В северном полушарии образовались платформы - Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, а в южном полушарии находилась одна суперплатформа - Гондвана. 3. Между этими платформами начинают развиваться геосинклинальные пояса - Атлантический, Средиземноморский, Палеоазиатский, Тихоокеанский. 4. На платформах происходит заложение авлакогенов, заполненных терригенными осадками. Здесь же происходило извержение базальтов. 5. На рубеже рифея и венда проявился байкальский этап складчатости. Что можно сказать о палеогеографии докембрия? По отдельным признакам предполагают, что рельеф в докембрии был равнинным или слабо холмистым. Климат: в архее был парниковый эффект и ультрафиолетовое облучение; в протерозое начинает формироваться климатическая зональность, но границы зон и их положение не устанавливаются, в раннем протерозое произошло 2 оледенения, а в венде оледенение было повсеместным. Образование полезных ископаемых связано с грандиозными по масштабам процессами магматизма и метаморфизма. Огромные запасы Fe руд сосредоточены в железистых кварцитах (джеспилитах). Это - КМА, Кривой Рог, Канада и т.д. С метаморфическими комплексами пород связаны месторождения слюд (мусковита и флогопита) в Карелии, Сибири, Индии, Бразилии. С интрузиями ультраосновного и основного составов связано образование месторождений Платины, Хромита в Ю.Африке (Бушвельдский и Великая Дайка), Cu-Ni - Печенга, Мончегорское, Ю.Африка, С.Америка С осадочными породами формировались месторождения:
Палеозойский этап Палеозой ~ 340 млн. лет- эра древней жизни. Подразделяется на ранний и поздний, в каждом из которых проходил свой этап складчатости - Каледонский и Герцинский. Органический мир представлен морскими беспозвоночными и водорослями. В раннем палеозое широко развиты трилобиты, брахиоподы, кораллы, граптолиты, археоциаты и др. В конце силура появляются позвоночные- панцирные рыбы и наземные растения- псилофиты. В позднем палеозое среди беспозвоночных животных широкое развитие- фораминиферы, замковые брахиоподы, головоногие моллюски. Позвоночные представлены хрящевыми и костными рыбами, в конце карбона появляются первые пресмыкающие. Среди растений к концу девона исчезают псилофиты, появляются плауновые, папоротниковые и голосеменные. К концу палеозоя вымирает большинство представителей беспозвоночных, у растений древовидные споровые вытесняются голосеменными. Развитие Земной коры. В палеозое земная кора формировалась в два тектонических этапа - Каледонский и Герцинский, которые по времени соотносятся с ранним и поздним палеозоем. Каледонский этап складчатости в геосинклинальных поясах проявился не повсеместно. В Атлантическом поясе завершение геосинклинального цикла произошло в северной его части. Здесь сформировалась Грампианская горно-складчатая система, с образованием которой произошло объединение Северо-Американской и Восточно-Европейской платформ в единый материк- Лаврентий. В Палеоазиатском поясе Каледонский тектонический этап охватывал участки южного обрамления Сибирской платформы (территория Казахстана, Саян, Алтая). Обособилась Уральская геосинклиналь, в которой Каледонская складчатость проявилась слабо и не привела к образованию горноскладчатой области. Древние платформы в раннем палеозое испытывали колебательные движения и формирование осадочного чехла. При этом: Гондвана испытывала поднятия и представляла собой сушу со смещенным полюсом; Восточно-Европейская платформа в начале этапа испытала максимальную трансгрессию, а к концу его представляла приподнятую сушу; Сибирская платформа опускалась незначительно - здесь преобладало мелководное море, а в силуре произошел подъем платформы. В герцинский этап завершение складчатости и орогенез происходили:
Таким образом, северные платформы объединились с Гондваной, и образовался суперконтинент - Пангея-II. Герцинский тектонический этап на платформах проявился в активизации магматической деятельности - на многих из них в девоне формировались траппы, а в Пермо-Триасовый периоды - образовались трубки взрыва (Сибирская и юг Африканской платформы). Палеогеография В раннем палеозое северные платформы в кембрии покрывало мелководное море, а Гондвана была сушей, с участками оледенения. В ордовике происходит одна из крупнейших трансгрессий моря, охватившая все северные платформы и за счет этого здесь происходит увлажнение климата. На Гондване трансгрессия захватила лишь северо-восточную часть Австралии и район реки Амазонки. Рельеф на платформах был равнинным, на что указывает преобладание в осадках карбонатных пород. Широко распространены лагунные фации, происходило накопление горючих сланцев, нефти и газа. Существовала климатическая зональность, т.е. участки с аридным, тропическим и нивальным климатом. Расположение же этих зон отличалось от современных. Есть разные точки зрения на эту проблему. В позднем палеозое в девоне и карбоне на Гондване сохранялся режим континентального развития, а в карбоне здесь-ледниковый период. На северных платформах участки, примыкающие к геосинклинальным поясам, подвергались трансгрессии моря, остальные участки платформ - суша. В карбоне, в связи с герцинским этапом складчатости, возникают горные сооружения Урала, Западной Европы, Северной Америки. На платформах наступает регрессия моря, лишь отдельные их участки погружены и покрыты морем. Климат девона и карбона в основном аридный и влажный тропический. В девоне формируются коры выветривания бокситов, а в карбоне на континентах формируется угленосная толща континентального типа. В пермский период расчлененность рельефа и сокращение морских площадей вызывает аридизацию климата - это один из самых жарких и сухих периодов Палеозоя. В Каледонский этап - основная часть полезных ископаемых формировалась с осадочным чехлом платформ. Выделяют эпохи:
В складчатых областях с интрузиями ультраосновного состава связаны месторождения хромита (Ю.Урал), асбеста (Тува, Канада), а с интрузиями кислого состава - золоторудные месторождения Сев. Казахстана и Кузнецкого Алатау. В Герцинский этап - формируются наиболее разнообразные по генезису и полезным компонентам полезные ископаемые. Появляются новые группы - коры выветривания и ископаемые угли. Самые древние (Девонские) месторождения угля - о. Медвежий. Наиболее мощное угленакопление в краевых прогибах и на платформах происходило в Карбоне и Перми с образованием Печерского, Таймырского, Тунгусского бассейнов, в Китае, Индии и Австралии. Нефтеносные горизонты формируются в Волго-Уральской провинции, на Тимане, в США, Канаде, Иране. Пермский период- это эпоха соленакопления - месторождения Верхнекамское, Германия, США. На платформах формируются месторождения бокситов - Тихвинское, Сев. Онежское, Китай. С раннегеосинклинальным вулканизмом связано образование месторождений медноколчеданных руд на Урале, в Аппалачах; а с периодом завершающего этапа складчатости и образованием магматических тел среднего и кислого составов связано образование гидротермальных месторождений золота на Урале, олова - Корнуолл (Англия), железо - и меднорудных скарновых месторождений (г. Магнитная, Высокая, Краснотурьинские и др.). Давление Ускорение силы тяжести. Существуют гравиметрические аномалии. Увеличение силы тяжести обычно связано с присутствием более плотного вещества, уменьшение указывает на меньшую плотность. Что касается ускорения силы тяжести, то его величина различна. На поверхности оно в среднем составляет 982 см/с2 (при 983 см/с2 - на полюсе и 978 см/с2- на экваторе), с глубиной сначала увеличивается, затем быстро падает. Максимальное значение ускорения силы тяжести достигает в основании нижней мантии у границы с внешним ядром 1037 см/с2. В пределах ядра Земли ускорение силы тяжести начинает значительно уменьшаться, доходя до 452 см/с2 в промежуточном слое F, до 126 см/с2 на глубине 6000 км и в центре до 0.
3.Вещественный состав земной коры. Химический состав. Минералы. Физические свойства минералов. Форма минеральных агрегатов. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ Земную кору - слагают различные генетические типы горных пород (магматические, осадочные и метаморфические), состоящие из определенного сочетания минералов, в состав которых входят различные химические элементы
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ
Земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К, при этом свыше 80% составляют кислород, кремний и алюминий, в отличие от среднего состава Земли, где содержание их резко уменьшается.
МИНЕРАЛЫ Минералами называются природные химические соединения или отдельные химические элементы, возникшие в результате физико-химических процессов, происходящих в Земле. В земной коре минералы находятся преимущественно в кристаллическом состоянии, и лишь незначительная часть - в аморфном. Свойства обусловливаются как их составом, так и внутренним строением. 1) В кристаллических решетках расстояния между частицами и характер связей между ними неодинаковы, что обусловливает и различие свойств - такое явление называется анизотропией или неравно свойственностью кристаллического вещества. Аморфные вещества равно свойственны - не образуют кристаллов и не обладают спайностью. 2) В различных физико-химических условиях вещества одинакового химического состава могут приобретать разное внутреннее строение - это явление называется полиморфизмом. (Минерал графит и минерал алмаз.) 3) Важным свойством кристаллических веществ является его однородность. (т.е. если кристалл графита в одном направлении имеет весьма совершенную спайность, то и любой его обломок в том же направлении обладает этим свойством.)
Форма кристаллов разнообразна и отражает как состав и внутреннюю структуру минерала, так и условия образования. 1) Двойниками называются закономерные сростки кристаллов. 2) Друзы - представляют скопления кристаллов, приросших к стенкам пещер или трещин. 3) Секреции - результат постепенного заполнения ограниченных пустот минеральным веществом, отлагающимся на их стенках. 4) Конкреции - более или менее округлые образования, возникшие путем осаждения минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации. 5) Натечные образования - возникают при кристаллизации минерального вещества из просачивающихся подземных вод
4.Классификация минералов по химическому составу.
Классы самородных элементов и сульфидов. Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми. 1) Самородные элементы -сера S, Графит С, алмаз, золото, платина и др. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 884; Нарушение авторского права страницы