Слайд 1Эндогенные геологические процессы
Эндогенные геологические процессы.
Слайд 2Эндогенные геологические процессы
К эндогенным геологическим процессам относятся те, источником которых является
внутренняя энергия Земли. К их числу принадлежат следующие процессы:
магматические
метаморфические
тектонические
Слайд 3Эндогенные геологические процессы
1. Магматический процесс
Магматический процесс – это процесс образования
минералов путем кристаллизации непосредственно из магмы
Магма – это сложный многокомпонентный раствор-расплав, образующийся при определённых условиях в недрах Земли или других планетных тел
Слайд 4Эндогенные геологические процессы
Основными химическими компонентами магм являются кислород и кремний, а
основной объём горных пород, образующихся при их кристаллизации, слагают минералы класса силикатов.
Но в природе могут встречаться магмы иного химического состава.
Слайд 5Эндогенные геологические процессы
Известны следующие типы
магматических расплавов:
силикатные, ведущими компонентами являются O,
Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na и K (преобладающий тип магм);
сульфидные, ведущие компоненты – S и ионы различных металлов (Fe, Cu, Ni и др.);
Слайд 6Эндогенные геологические процессы
карбонатные, ведущие компоненты – O, C, Ca, нередко Fe;
фосфатные, (O, P, Ca и др.);
железистые, (O, Fe); очень редкий тип расплавов, их производными являются породы, сложенные преимущественно магнетитом – лучшей железной рудой.
Слайд 7Эндогенные геологические процессы
Лава – магматический расплав, излившийся на поверхность земли. От
магмы отличается пониженным содержание летучих компонентов. По составу лавы также преимущественно силикатные, но могут быть и карбонатные.
Слайд 8Эндогенные геологические процессы
По месту застывания магмы, магматический процесс подразделяют на :
интрузивный
(магма застывает на глубине);
эффузивный (лава застывает на поверхности).
Интрузивный магматизм иначе называется
плутонизмом, а эффузивный – вулканизмом
Слайд 9Эндогенные геологические процессы
В результате магматического процесса
образуются разнообразные интрузивные (магматические) горные породы,
составляющие 95 % массы земной коры.
Слайд 10Эндогенные геологические процессы
Главным критерием определения химического
состава магмы, как и магматических горных
пород,
является содержание
SiO2 – кремнезема:
кислая магма содержит более 65 % SiO2;
средняя магма - от 65 до 53 % SiO2;
основная магма - от 53 до 45 % SiO2;
ультраосновная магма – менее 45% SiO2.
Слайд 11Эндогенные геологические процессы
Магма содержит кроме того летучие
компоненты (флюиды) – различные газы
(преобладает водяной пар, широким
распространением пользуются также F, Cl, CO2 и другие компоненты
Слайд 12Эндогенные геологические процессы
В ходе глубинных магматических процессов
состав магматических расплавов
непрерывно изменяется.
Основными
процессами, изменяющими
состав магм, являются:
дифференциация
ассимиляция
гибридизация
Слайд 13Эндогенные геологические процессы
Дифференциация – разделения исходной
(основной) магмы на расплавы разного
состава.
Существует два
механизма дифференциации:
ликвация
кристаллизационная дифференциация
Слайд 14Эндогенные геологические процессы
А. Ликвация – разделение расплава на две несмешиваемые жидкости,
одна из которых, с меньшей плотность, будет скапливаться в верхней части магматической камеры, а другая – в нижней (пример в быту: вода-масло).
Слайд 15Эндогенные геологические процессы
Б. Кристаллизационная дифференциация
обусловлена неодновременностью перехода различных компонентов магмы в
твёрдую фазу при её охлаждении. Разделение компонентов происходит под действием силы тяжести.
Слайд 16Эндогенные геологические процессы
Первыми кристаллизуются самые тугоплавкие (тяжелые) минералы, а затем все
менее тугоплавкие и, соответственно, легкие.
Ряд Боуэна: оливин – пироксен – плагиоклаз – роговая обманка – биотит – ортоклаз – мусковит – кварц.
Слайд 17Эндогенные геологические процессы
Ассимиляция – это растворение или
расплавление магмой захваченных ею обломков
окружающих горных пород. Обломки (ксенолиты) попадают в магматический расплав из стенок и кровли магматической камеры.
Слайд 18Эндогенные геологические процессы
Гибридизацией называется смешение
магматических расплавов, проникших в одну
магматическую камеру из
различных очагов. В
результате этого формируется расплав, состав
которого будет промежуточным между
составами двух исходных.
Слайд 19Эндогенные геологические процессы
2. Формы залегания
магматических пород
Горные породы магматического происхождения слагают геологические
тела различной морфологии. При этом формы тел, формируемых при вулканических и при плутонических процессах, большей частью различны
Слайд 20Эндогенные геологические процессы
При застывании лавы на поверхности
образуются эффузивные тела:
лавовые потоки –
уплощённые тела языковидной формы, образуемые лавой, стекающей по склонам вулканических построек;
лавовые покровы отличаются от потоков большей площадью распространения;
купола формируются в результате застывания очень вязких лав над жерлом и в непосредственной близости от него.
Слайд 21Эндогенные геологические процессы
некк - узкое цилиндрическое тело вертикальной ориентировки, образованное при
застывании лавы в жерле вулкана центрального типа.
дайка – тело в форме узкой пластины, рассекающей окружающие горные породы, образованное при застывании лавы в трещинном канале
Слайд 22Эндогенные геологические процессы
Морфология эффузивных тел
Слайд 23Эндогенные геологические процессы
Магма, застывшая на глубине, слагает интрузивные тела (или интрузии)
разнообразной формы:
Дайки – формируются при внедрении расплава в трещины.
Силлы – послойные тела, образующиеся при внедрении магмы между слоями осадочных пород.
Лакколиты – линзовидные полого залегающие тела с выпуклой (куполообразной) кровлей.
Слайд 24Эндогенные геологические процессы
Лополиты – прогнутые линзовидные тела, образуются в результате внедрения
расплава между слоями полого изогнутой книзу складки вмещающих пород.
Штоки – субвертикальные, изометричные в плане тела, уходящие на большую глубину.
Слайд 25Эндогенные геологические процессы
Батолиты – интрузивные тела очень больших размеров (многие тыс.
км2) и неправильной формы
Протрузии – магматические тела линзовидной или пластинообразной формы , сформированные при выдавливании вверх по зонам разломов в земной коре
Слайд 26Эндогенные геологические процессы
Морфология интрузивных тел
Слайд 27Эндогенные геологические процессы
3. Постмагматические процессы
1). Пневматолитовый (от греч. «пневма» -
газ, пар) – это процесс минералообразования, происходящий при активном участии газо- и парообразной фазы, состоящей прежде всего из паров воды, при t = 500-350оС
2). Гидротермальный – процесс образования минералов из горячих минерализованных растворов (гидротерм) в условиях больших давлений при t = 350-50o С
Слайд 28Эндогенные геологические процессы
Классификация гидротермальных образований
В соответствии с температурой образования гидротермальные образования подразделяются на:
высокотемпературные (гипотермальные), возникшие при температурах 350-300оС,
среднетемпературные (мезотермальные) с температурами образования минеральных ассоциаций от 300 до 150оС
низкотемпературные (эпитермальные), формирующиеся при температурах 150-50оС
Слайд 29Эндогенные геологические процессы
Среди минералов, образующихся
гидротермальным путём, широким
распространением пользуются
сульфиды Cu,
Pb, Zn, Hg и др.
К числу характерных продуктов
гидротермальной деятельности относятся
кварц, карбонаты и многие другие минералы.
Слайд 30Эндогенные геологические процессы
С пневматолитово-гидротермальными процессами связано образование крупных месторождений редких (W,
Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg), цветных (Cu, Pb, Zn), благородных (Au, Ag) и радиоактивных (U, Th) металлов.
Слайд 31Эндогенные геологические процессы
Пегматитовый процесс занимает промежуточное положение между глубинными магматическими и
пневматолито-гидротермальными процессами.
Протекает он с одновременным участием наиболее поздних порций магматического расплава и высокой концентрации флюидной фазы.
Пегматитовая деятельность может протекать на глубинах не менее 4-5 км.
Слайд 32Эндогенные геологические процессы
Горные породы, образующиеся в результате пегматитового процесса, называются пегматитами
и отличаются наиболее крупнозернистыми структурами. А в особых случаях могут формироваться кристаллы гигантских размеров. Пегматиты известны почти во всех типах изверженных горных пород (основных, средних, щелочных, кислых), но наиболее развиты пегматиты, связанные с кислыми породами.
Слайд 33Эндогенные геологические процессы
1. В образовании пегматитов принимают участие большое число летучих
и редких элементов, накапливающихся в результате кристаллизационной дифференциации магматического расплава (Н2О, HF, HCl, B2O3, CO2, CH4) и многие редкие элементы (Li, Be, B, F, Rb, Cs, Mo, Zr, Hf, Ta, Nb, Th, U и др.).
Особенности пегматитового процесса
Слайд 34Эндогенные геологические процессы
2. Высокая концентрация флюидов обеспечивает условия для быстрого роста
очень крупных и чистых кристаллов.
Благодаря особой чистоте кристаллов, выросших при пегматитовом процессе, в пегматитах нередко встречаются драгоценные разновидности ряда минералов (корунда, берилла и других).
Слайд 35Эндогенные геологические процессы
3. На пегматитовой стадии нередко достигаются высокие концентрации ряда
малораспространённых химических элементов – Li, Be, Cs и др.
На завершающей стадии магматического процесса их содержание может стать достаточным для того, чтобы они могли сформировать самостоятельные минеральные соединения.
Слайд 36Эндогенные геологические процессы
Пегматиты нередко
оказываются
настоящими
«кладовыми» очень
редких минералов –
таких, как берилл,
литиевые и цезиевые
слюды,
литиевые
пироксены и др.
Слайд 37Метаморфические и тектонические процессы
Метаморфический процесс («метаморфозис» - превращение) - процесс перекристаллизации
горных пород в твёрдом состоянии, протекающий в недрах Земли под действием повышенных температур и давлений
Основной причиной перекристаллизации при изменении термодинамических параметров среды является различная устойчивость минералов в тех или иных условиях
Метаморфический процесс
Слайд 38Метаморфические и тектонические процессы
Условия проявления метаморфических процессов
1. В зависимости от
того, в каком направлении при этом меняется температура, метаморфизм подразделяется на :
Прогрессивный метаморфизм протекает при повышении температуры. Ассоциации минералов, устойчивых в условиях относительно низких температур, замещаются другими, более высокотемпературными.
Регрессивным метаморфизм протекает при понижении температуры.
Слайд 39Метаморфические и тектонические процессы
2. В зависимости от того, что происходит привнос
или вынос химических элементов метаморфизм подразделяется на:
Изохимический метаморфизм происходит без изменения исходного химического состава горной породы.
Аллохимический (метасоматоз) – химический состав горной породы претерпевает разнообразные изменения.
Слайд 40Метаморфические и тектонические процессы
Основные факторы метаморфизма:
температура,
давление - стрессовое и
петростатическое (за счет вышележащих толщ),
химически активные вещества (флюиды).
Слайд 41Метаморфические и тектонические процессы
Классификация процессов
В зависимости от условий проявления, масштабов распространения
процесса и роли того или иного фактора выделяются следующие типы метаморфизма:
Региональный метаморфизм
Контактовый метаморфизм
Динамический метаморфизм (динамометаморфизм)
Ультраметаморфизм
Слайд 42Метаморфические и тектонические процессы
Региональный метаморфизм проявляется на обширных площадях в связи
с крупными тектоническими событиями в развитии регионов.
Факторы – температура, стрессовое и петростатическое давление
Слайд 43Метаморфические и тектонические процессы
Контактовый метаморфизм проявляется в связи с внедрением в
относительно холодные горные породы горячих масс магматических расплавов.
Факторы - температура
Слайд 44Метаморфические и тектонические процессы
Динамический метаморфизм (динамометаморфизм) связан с подвижками вдоль разрывных
нарушений, его проявления приурочены к узким приразломным зонам.
Факторы – давление
Слайд 45Метаморфические и тектонические процессы
Метасоматоз - аллохимическое замещения минералов в твердом состоянии
за счет флюидов, растворяющих и выносящих одни химические элементы и привносящих и отлагающих другие .
Факторы –химически активные вещества, привнос и вынос веществ
Слайд 46Метаморфические и тектонические процессы
Ультраметаморфизм - высшая ступень регионального метаморфизма. Характеризуется началом
частичного плавления горных пород.
Факторы – температура, давление, химическая активность воды, привнос и вынос веществ
Слайд 47Метаморфические и тектонические процессы
Ударный метаморфизм
Ударный метаморфизм (импактный, коптогенный) проявляется
в образовании различных пород и новых минералов при столкновении с Землей метеоритов
Факторы - давление (момент удара достигает 600-900 кбар), температура (до 2500-3000оС)
Слайд 48Метаморфические и тектонические процессы
Попигайская астроблема
на севере Восточной Сибири. Диаметр около
90 км, время образования - 35 млн. лет назад
Слайд 49Метаморфические и тектонические процессы
Тектонические процессы
Тектонические процессы – это разнообразные движения твёрдых
масс литосферы и мантии Земли, протекающие благодаря действию внутренней энергии Земли.
По направленности подразделяются на две группы:
вертикальные
горизонтальные
Слайд 50Метаморфические и тектонические процессы
Вертикальные колебательные движения ведут к длительному и медленному
погружению или воздыманию крупных участков литосферы.
Скорость таких движений обычно составляет 1 – 2 мм/год.
Слайд 51Метаморфические и тектонические процессы
Свидетельства вертикальных тектонических движений
Изменения положения береговой линии моря
в разных районах мира
Геологические наблюдения (находки высоко в горах горных пород морского происхождения)
Геоморфологические наблюдения (углубления речных долин)
Геодезические измерения
Слайд 52Метаморфические и тектонические процессы
Горизонтальные движения являются главной причиной формирования океанов и
массивов суши.
Скорость таких движений составляет несколько сантиметров в год .
Слайд 53Метаморфические и тектонические процессы
По скорости тектонические процессы подразделяются на медленные и
быстрые.
Среди причин, вызывающих медленные тектонические движения, можно назвать процессы горообразования в прилегающих областях, а также внедрения в земную кору огромных интрузивных тел.
Быстрые тектонические движения вызывают разного рода нарушения в условиях первоначального залегания слоев горных пород. Такие нарушения называются дислокациями.
Слайд 54Метаморфические и тектонические процессы
Тектонические дислокации делятся на два типа:
пликативные (складчатые, пластические),
дизъюнктивные (разрывные).
Слайд 55Метаморфические и тектонические процессы
Пликативные тектонические дислокации (складчатые, пластические) не ведут к
возникновению разрывов (трещин).
Слайд 56Метаморфические и тектонические процессы
Пликативные тектонические дислокации образуют волнообразные изгибы слоев, называемые
складками.
Существует два основных вида складок:
антиклинальные,
синклинальные.
Слайд 57Метаморфические и тектонические процессы
Антиклинальная складка - выпуклая складка изогнутых горных пород,
вершина ее направлена к поверхности земли. Синклинальной называется вогнутая складка.
Слайд 58Метаморфические и тектонические процессы
В строении каждой складки выделяют следующие элементы:
замок–
место перегиба слоев;
крылья – расходящиеся от замка участки изогнутого слоя;
шарнир – линия перегиба складки в замке;
ось складки (свод складки) – проекция шарнира на горизонтальную плоскость;
осевая плоскость – плоскость, проведенная через шарнир и равноудаленная от обоих крыльев;
ядро – внутренняя часть складки, относительно которой произошло смятие слоев.
Слайд 59Метаморфические и тектонические процессы
Слайд 60Метаморфические и тектонические процессы
Дизъюнктивные тектонические дислокации (разрывы, разломы) – ведут к
расколу слоев горных пород
Разлом Глейт-Гленн
Слайд 61Метаморфические и тектонические процессы
6. Тектонические процессы
Разлом, относительно которого произошло смещение слоев,
на-зывается сместителем. Переместившиеся относительно него блоки называются крыльями разрыва. Крыло, под которое падает наклонный сместитель, называется висячим, а противоположное ему крыло – лежачим.
Слайд 62Метаморфические и тектонические процессы
6. Тектонические процессы
В зависимости от расположения крыльев выделяют
следующие виды разломов:
Сброс – висячее крыло опущено или сместитель расположен вертикально. Сбросы возникают в режиме растяжения слоев (например, в замке антиклинальной складки).
Взброс – висячее крыло поднято.
Сдвиг – крылья разрыва смещаются в горизонтальном направлении, не удаляясь друг от друга.
Слайд 63Метаморфические и тектонические процессы
6. Тектонические процессы
Надвиг – висячее крыло поднято, но
сместитель наклонен под углом менее 45о. Взбросы и надвиги возникают в режиме тектонического сжатия слоев (например, в ядре синклинали).
Горст – линейно вытянутый поднятый блок земной коры, ограниченный сбросами.
Грабен – линейно вытянутый опустившийся блок земной коры, ограниченный сбросами.
Слайд 64Метаморфические и тектонические процессы
Основные типы дизъюнктивных тектонических дислокаций
Слайд 65Метаморфические и тектонические процессы
Слайд 66Метаморфические и тектонические процессы
6. Тектонические процессы
Глубинные разломы рассекают всю литосферу, выступают
в качестве особой геологической разломной структуры. Среди них важнейшее значение принадлежит рифтам, по линиям которых раздвигаются литосферные плиты
Слайд 67Эндогенные геологические процессы
Спасибо за внимание!