Породы регионального метаморфизма

Здесь приведены породы образовавшиеся в результате регионального метаморфизма (от менее к более метаморфизованным).

1. Глинистые сланцы — представляют начальную стадию метаморфизма глинистых пород. Состоят преимущественно из гидрослюд, хлорита, иногда каолинита, реликтов других глинистых минералов (монтмориллонита, смешаннослойных минералов), кварца, полевых шпатов и других неглинистых минералов. В них хорошо выражена сланцеватость. Они легко раскалываются на плитки. Цвет сланцев: зелёный, серый, бурый до чёрного. Содержат углистое вещество, новообразования карбонатов и сульфидов железа.

2. Филлиты [греч. филлитес — листоватый] — плотная темная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. По степени метаморфизма переходная порода от глинистых к слюдяным сланцам.

3. Хлоритовые сланцы — Хлоритовые сланцы представляют собой сланцеватые или чешуйчатые породы, состоящие преимущественно из хлорита, а также актинолита, талька, слюды, эпидота, кварца и других минералов. Цвет их зелёный, на ощупь жирные, твердость небольшая. Часто содержат магнетит в виде хорошо образованных кристаллов (октаэдров).

4. Тальковые сланцы — агрегат листочков и чешуек талька сланцеватого строения, зеленоватого или белого цвета, мягок, обладает жирным блеском. Встречается изредка среди хлоритовых сланцев и филлитов в верхнеархейских (гуронских) образованиях, но иногда является результатом метаморфизации и более молодых осадочных и изверженных (оливиновых) горных пород. Как примесь присутствуют магнезит, хромит,актинолит, апатит, глинкит, турмалин. Часто к тальку в большом количестве примешиваются листочки и чешуйки хлорита, обусловливающие переход в тальково-хлористовый сланец.

5. Кристаллические сланцы — общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующиеся средней (частично сильной) степенью метаморфизма. В отличие от гнейсов в кристаллических сланцах количественные взаимоотношения между кварцем, полевыми шпатами и тёмноцветными минералами могут быть разными.

6. Амфиболиты — метаморфическая горная порода, состоящая из амфибола, плагиоклаза и минералов примесей. Роговая обманка, содержащаяся в амфиболитах, отличается от амфиболов сложным составом и высоким содержанием глинозёма. В противоположность большинству метаморфических пород высоких ступеней регионального метаморфизма амфиболиты не всегда обладают хорошо выраженной сланцеватойтекстурой. Структура амфиболитов гранобластовая (при склонности роговой обманки к образованию удлинённых по сланцеватости кристаллов), нематобластовая и даже фибробластовая. Амфиболиты могут образовываться как за счёт основных изверженных пород — габбро, диабазов, базальтов, туфов и др., так и за счёт осадочных пород мергелистого состава. Переходные разности к габбро называются габбро-амфиболитами и характеризуются реликтовыми (остаточными) габбровыми структурами. Амфиболиты, возникающие за счёт ультраосновных горных пород, отличаются обычно отсутствием плагиоклаза и состоят практически целиком из роговой обманки, богатой магнием (антофиллит, жедрит). Различают следующие виды амфиболитов: биотитовые, гранатовые, кварцевые, кианитовые, скаполитовые, цоизитовые,эпидотовые и др. амфиболиты.

7. Кварциты — зернистая горная порода, состоящая из зерен кварца, сцементированных более мелким кварцевым материалом. Образуется при метаморфизме кварцевых песчаников, порфиров. Встречаются вкорах выветривания, образуясь при метасоматозе (гипергенные кварциты) с окислением медноколчеданныхместорождений. Они служат поисковым признаком на медноколчеданные руды. Микрокварциты образуются из подводных гидротерм, выносящих в морскую воду кремнезём, при отсутствии других компонентов (железо,магний и др.).

8. Гнейсы — метаморфическая горная порода, характеризующаяся более или менее отчётливо выраженной параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой с преобладающими гранобластовыми и порфиробластовыми структурами и состоящая из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклазов и цветных минералов. Выделяют: биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, амфиболовые, пироксеновые и др. гнейсы.

53. Что такое контактовый метаморфизм и динамометаморфизм? Приведите примеры пород.

Контактовый метаморфизм — процесс изменения минерального состава, структуры и текстуры горных пород в результате прогрева со стороны магматического расплава и постмагматических флюидов. В результате контактового метаморфизма образуются своеобразные горные породы — роговики. Это обычно мелкозернистые или среднезернистые плотные неслоистые породы, состав которых в значительной степени зависит от первичного состава породы. В роговиках появляются новые минералы, отсутствовавшие в первичных породах, такие, как андалузит, кордиерит, плагиоклаз, биотит, гиперстен, диопсид, гранат, волластонит. Роговики называются по наличию преобладающих минералов, например: плагиоклаз-гиперстеновый роговик, гранат-волластонитовый роговик и т. п.

Динамометаморфи́зм — Динамометаморфизм - изменение горных пород при сравнительно низкой температуре под влиянием высокого давления, возникающего при складкообразовательных процессах, без участия магмы.Например тектонические брекчии (катаклазиты)

Продукты динамометаморфизма — тектониты. При динамометаморфизме возникают те же минеральные ассоциации и могут быть выделены те же метаморфические фации, что и при региональном метаморфизме, т. к. одностороннее давление (стресс) не является дополнительным фактором минералообразования.

54. Что такое автометаморфизм, импактный метаморфизм? Приведите примеры пород.

Автометаморфизм (греч. autos — сам, metamorpho — изменяюсь) — совокупность процессов, приводящих к изменению минерального состава магматической горной породы под воздействием растворов и флюидов, генетически связанных с формирующимися породами. Процесс автометаморфизма включает несколько ступеней: собственно магматический (при температуре свыше 600°С), и певматолиптический (600—375°С) и гидротермальный (менее 375°С). К автометаморфизму относят серпентинизацию перидотитов, альбитизацию спилитов, грейзенизацию аляскитов, пропилитизацию основных и средних пород и другие процессы.

Импактный (ударный) метаморфизм — процесс преобразования структуры и минерального состава горных пород в результате падения крупных метеоритов на поверхность Земли. Не имеет никаких генетических связей со всеми остальными типами метаморфизма. Породы, образующиеся в результате импактного метаморфизма, называются импактитами. Для них характерны такие высокобарные фазы, как алмаз, коэсит,стишовит.

55. Каково практическое значение метаморфизма?

МЕТАМОРФИЗМ — процесс существенного изменения текстуры, структуры и минерального состава горных пород под воздействием температуры, давления и химической активности глубинных растворов (флюидов).

С метаморфическими породами связан широкий спектр полезных ископаемых: железистые кварциты, руды черных и цветных металлов(вольфрам, олово, медь, железо). Ювелирные камни(лазурит, чаорит, нефрит, мраморы и др.)

56. Что такое землетрясение? Какие причины вызывают сотрясение земной коры?

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Причины землетрясений.

Вопрос о причинах землетрясений до сих пор окончательно не изучен. Землетрясения зарождаются в различных частях земной коры и в подкоровом слое, т. е., по-видимому, в условиях твердой среды. Большинство современных исследователей считают, что непосредственной причиной землетрясения является смещение на глубине в веществе Земли, связанное или с моментальным сдвигом, со скольжением, или с кручением вещества. Это доказывается тем, что гипоцентры землетрясений располагаются вдоль плоскостей ранее существовавших разрывов земной коры. Многие землетрясения на Тихоокеанском побережье Северной Америки были связаны с известным тектоническим разломом Сан-Андреас в Калифорнии. Гипоцентры землетрясений Крымского полуострова располагаются в пределах узкой зоны, наклоненной от дна Черного моря под Крымский полуостров.

Такая же картина распределения очагов наблюдается вдоль берегов Охотского моря. Вероятно, в обоих случаях имеют место крупные разломы, плоскости которых наклонены в сторону суши. По этим разломам область Крымского полуострова и Дальневосточного побережья двигаются в сторону моря. Эти движения вызывают напряжения, с которыми связываются повторные разрывы вдоль ранее существовавших нарушений в земной коре, а эти разрывы в свою очередь вызывают землетрясения.

Гипотеза разрывного происхождения землетрясений доказывается тем, что в целом ряде землетрясений поперечные волны, образуемые как раз при сдвигах, оказываются более интенсивными, чем волны продольные. В случае простого сжатия и растяжения вещества без разрыва продольные волны должны были бы быть более сильными.

Тщательный анализ сейсмограмм способствует выяснению причин землетрясений. Разработанная аппаратура (экстенсометр Вешнякова, сейсмограф Кирноса) позволяет раздельно изучать продольные и поперечные волны и, вероятно, уже в ближайшее время поможет окончательно выяснить причину землетрясений.

Землетрясения поверхностного типа более разнообразны по происхождению. Они могут быть вызваны, с одной стороны, тектоническими причинами, а с другой — вулканизмом, обрушениями в пустоты, на поверхности и вблизи нее.

Некоторые ученые связывают поверхностные землетрясения с атмосферными явлениями. Это предположение основано на том, что большинство землетрясений в северном полушарии приходится на зимние месяцы; некоторые землетрясения следовали за сильными грозами или ураганами. Было установлено, что дело не в самих ураганах или грозах, а в изменениях градиента атмосферного давления.

Изменение атмосферного давления, конечно, не создавало, а только вызывало землетрясения, и лишь в том случае, когда напряжения в земной коре уже были близки к нарушению равновесия.

57. Что такое шкала интенсивности? Что такое шкала магнитуд? Именем какого ученого сейсмолога она названа?

Шкала интенсивности

Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в Европе —европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США и России — модифицированная шкала Меркалли (MM):

• 1 балл (незаметное) — отмечается только специальными приборами

• 2 балла (очень слабое) — ощущается только очень чуткими домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий

• 3 балла (слабое) — ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика

• 4 балла (умеренное) — землетрясение отмечается многими людьми; возможно колебание окон и дверей;

• 5 баллов (довольно сильное) — качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки;

• 6 баллов (сильное) — легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.;

• 7 баллов (очень сильное) — значительное повреждение зданий; трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб; трещины в сырых грунтах;

• 8 баллов (разрушительное) — разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров на склонах гор;

• 9 баллов (опустошительное) — обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км/с;

• 10 баллов (уничтожающее) — обвалы во многих зданиях; в остальных — серьёзные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озёра;

• 11 баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах. Общее разрушение зданий;

• 12 баллов (сильная катастрофа) — изменение рельефа в больших размерах. Огромные обвалы и оползни. Общее разрушение зданий и сооружений.

Шкала магнитуд. Шкала Рихтера

Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

58. Что такое эпицентр и гипоцентр землетрясения? Вторичные последствия землетрясения?

Эпицентр землетрясения — проекция гипоцентра на поверхности Земли. Для определения местоположения эпицентра (эпицентральной области) используют записи сейсмических станций. Карты эпицентров с указанием магнитуды землетрясений используются в сейсмическом районировании.

В эпицентре необязательно наблюдаются наибольшие разрушения. Чаще всего наибольшие разрушения происходят на некотором расстоянии от эпицентра, в точках (образующих окружность вокруг эпицентра), куда сейсмическая волна приходит под углом, наиболее выгодным для разрушения многоэтажных зданий.

В СМИ часто путают понятие эпицентра с понятием гипоцентра, в частности в сообщениях типа «эпицентр землетрясения находился на глубине 2 км» имеется в виду именно гипоцентр.

Гипоцентр (греч. ὑπο- — под, лат. centrum — центр круга) — центральная точка очага землетрясения. В случае протяжённого очага под гипоцентром понимают точку начала вспарывания разрыва.

Гипоцентр землетрясения — точка, в которой начинается подвижка пород.

Проекция гипоцентра на поверхности Земли называется эпицентром землетрясения.

Глубина залегания гипоцентра обычно колеблется от нескольких километров до 700 километров. В верхней частиземной коры (до 20 километров) гипоцентры появляются в результате хрупких деформаций в толще пород. В более глубоких слоях гипоцентры возникают на общем фоне преобладания пластических деформаций.

Вторичные последствия землетрясений прямо или косвенно связаны с первичными. Ущерб от них может превышать ущерб от первичных последствий.

Вторичные последствия могут возникать сразу после толчков, через некоторое время или значительно позже.

Последствия, связанные с травмированием людей и загрязнением среды обитания, могут сказываться в течение очень длительного времени.

Наиболее характерными из вторичных последствий землетрясения являются:

• Пожары

• Повреждения зданий и систем жизнеобеспечения

• Цунами и сейши

• Сейсмогравитационные деформации

• Изменения гидрогеологического и гидрологического режимов

• Повреждение и разрушение коммуникаций.

• Человеческие и материальные потери

59. Какой прибор фиксирует землетрясения, где и когда он был изобретен?

Сейсмограф

Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы — сейсмографы. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие — к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).

Первый из известных приборов, способных улавливать колебания земной поверхности, был изобретен в 132 году китайским астрономом Чжан Хэном. Прибор состоял из большого бронзового сосуда около двух метров в диаметре, на внешних стенках которого располагались восемь драконьих голов. Челюсти у драконов раскрывались, у каждого в пасти был шар. Внутри сосуда находился маятник с тягами, каждая прикреплялась к голове дракона.

Когда в результате подземного толчка маятник приходил в движение, тяга, соединенная с головой, обращенной в сторону толчка, раскрывала пасть дракона, шар из нее выкатывался и падал в открытый рот одной из восьми жаб, восседавших у основания сосуда. Прибор был весьма чувствительным: он улавливал подземные толчки, эпицентр которых находился за 600 км от него.

В обсерватории на Везувии сейсмограф, способный регистрировать прохождение сейсмических волн, их амплитуду, направление и время толчка, был установлен лишь в 1856 году.

Со времени учреждения в 1960 году Всемирной эталонной сейсмографической сети практически во всех уголках земного шара были созданы станции, оборудованные стандартными приборами и действующие по единому времени.

60. Какие типы тектонических движений характерны для земной поверхности?

Тектонические движения – природные движения земной коры. Они ведут к нарушению исторической последовательности в напластовывании горных пород и условия их залегания. Их проявления не одинаковы на различных участках земной поверхности. Тектонические движения происходят на протяжении всей истории Земли.

1) По скорости:

а) Быстрые (скоротечные – до нескольких см в год). В основном при землетрясениях.

б) Медленные (до 1 см в год). Горообразовательные.

2) По возрасту:

а) Новейшие (создавшие наблюдаемый рельеф 25-30 млн. лет назад).

б) Современные (документально зафиксированные, которые можно измерить).

в) Древние AR – PR.

3) По направлению:

а) Вертикальные (радиальные).

б) Горизонтальные (тангенциальные).

“+” компенсируются денудацией, а “–” компенсируются аккумуляцией.

Под вертикальными движениями земной коры понимают постоянные, повсеместные, тектонические движения разных масштабов, площадного распространения, различных скоростей, амплитуд и знака, не создающие складчатых структур (ряд исследователей называют такие движения эпейрогеническими, осцилляционными). Рельефообразующая роль движений этого типа огромна. Они участвуют в образовании форм рельефа самого разного масштаба. Так вертикальные тектонические движения самого высшего порядка охватывают огромные площади. Они лежат в основе формирования наиболее крупных, планетарных форм рельефа земной поверхности.

Вертикальные движения более низкого порядка образуют антеклизы и синеклизы в пределах платформ, поднятия и прогибы – в геосинклинальных областях. Эти крупные структуры находят отражение в рельефе в виде мега и макроформ рельефа.

Эти типы движения могут происходить как самостоятельно, так и во взаимосвязи друг с другом. Часто один тип порождает другой. Они проявляются не только в перемещении крупных блоков земной коры в вертикальном и горизонтальном направлениях, но и в образовании складчатых и разрывных нарушений разного масштаба.

Вертикальные и горизонтальные движения приводят деформации пород и к их дислокации. Дислокации бывают:

1) Пликативным (складкообразование). Сюда входят Антиклизы, Синеклизы, Моноклиналь (крылья под одним углом) и Флексура (ступенчатый перегиб слоёв горных пород).

Пликативные дислокации характерны для молодых гор (первичные эпигеосинклинальные).

2) Дизъюнктивным (разрывным).

а) Разрывы без смещения – трещины.

б) Разрывы со смещением – разрывы.

Они выражены прямо или опосредованно в рельефе. Распространены повсеместно от мизерных до крупных.