Состав литосферы, общая систематика

В общем случае горные породы представляют собой многокомпонентные гетерогенные системы, включающие твердую, жидкую и газообразную фазы. Наличие жидкой и газообразной фаз обусловлено пористостью пород.

В зависимости от геологических процессов, в результате которых образовались горные породы, их разделяют на три генетические группы: магматические(или изверженные), осадочные и метаморфические.

Магматические породы образовались путём застывания и кристаллизации расплавленной магмы при внедрении её в земную кору (магматические интрузивные породы) или при излиянии её на поверхность в процессе извержения вулканов (магматические эффузивные породы). Эти породы являются первичными, не претерпевшими существенных изменений с момента возникновения. К ним относятся — гранит, сиенит, дунит, габбро, базальт, диорит и др.

В свою очередь изверженные породы подразделяются на группы по содержанию кремнезёма:

Кислые — > 65% SiO2 — гранит, липарит, кварцевый порфир.

Средние — 65-52% SiO2 — диорит, андезит, сиенит, трахит.

Основные — 52-40% SiO2 — габбро, диабаз, базальт.

Ультраосновные — <40% SiO2 — перидотит, пироксенит, дунит.

Осадочные породы возникли путём отложения (механического, химического или органического) из воды или воздуха продуктов разрушения магматических пород. К ним относятся известняки, песчаники, трепелы, каменные угли, осадочные железные руды.

Метаморфические породы возникли в результате глубокого преобразования магматических или осадочных пород под воздействием высоких давлений, температур и химических растворов. Наиболее яркими представителями являются кварцит, сланец, гипс, мрамор, филлит.

Однако применительно к кругу задач, решаемых в геомеханике, породы лучше классифицировать по характеру связей между их частицами. По этому признаку следует выделить несколько классов пород.

1.Твердые, в которых слагающие их твердые минеральные частицы связаны между собой жесткой связью, обеспечивающей сохранение формы. К ним относятся магматические, осадочные сцементированные и метаморфические породы. В этом классе иногда выделяют скальные и полускальные породы, исходя из их прочностных свойств. К скальным относят крепкие породы с пределом прочности при одноосном сжатии более 50 кгс/см2. При насыщении водой силы сцепления у таких пород не исчезают. Примерами скальных пород могут служить граниты, диабазы, базальты, сиениты, гнейсы, крепкие песчаники и известняки. К полускальным относят сцементированные породы, у которых наряду с жесткими существенно проявляются и пластичные связи. Выше некоторых предельных нагрузок, при которых жесткие связи нарушаются, деформации таких пород происходят по тем же законам, что и для рыхлых пород. При насыщении водой силы сцепления у полускальных пород, как правило, значительно снижаются, либо даже полностью исчезают. Примерами таких пород являются слабо сцементированные песчаники, слабые известняки, доломиты, мергели, песчанистые и глинистые сланцы, аргиллиты, алевролиты.

II. Связные или пластичные. В породах этого класса минеральные частицы связаны водно-коллоидной связью, преимущественно через тонкие пленки воды, обволакивающие частицы. В зависимости от степени насыщения этих пород водой изменяется степень их пластичности. Примерами связных пород являются глины и слабые глинистые сланцы, суглинки, бокситы.

III. Раздельнозернистые или рыхлые, сыпучие, в которых связи между минеральными частицами отсутствуют или ничтожно малы, т.

е. эти породы представляют собой простые механические смеси частиц нескольких или одного минерала, либо обломков твердых пород. Примерами раздельнозернистых пород являются пески, гравийно-галечные отложения, искусственные отвалы пород.

В этом классе выделяют песчаные и крупнообломочные породы.

IV. Текучие. В породах этого класса минеральные частицы разобщены водой, т. е. способны различным образом перемещаться вместе с насыщающей их водой. Примерами таких пород являются насыщенные водой пески (плывуны), насыщенные водой глины или суглинки.

Наибольший объем всех горных работ приходится на твердые породы. поэтому их изучению в геомеханике придаётся весьма важное значение.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒


Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 257; Нарушение авторских прав?;




Читайте также:

Осадочные горные породы (ОГП) образуются при механическом и химическом разрушении магматических пород под действием воды, воздуха и органического вещества.

Рис.

Осадочные горные породы – породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Под воздействием ветра, солнца, воды и из-за перепада температур магматические породы разрушаются. Сыпучие обломки магматических пород образуют рыхлые отложения и из них образуются слои осадочных пород обломочного происхождения. Со временем эти породы уплотняются и образуются сравнительно твёрдые плотные осадочные породы.

Рис.

Более трёх четвертей площади материков покрыто ОГП, поэтому с ними наиболее часто приходится иметь дело при геологических работах. Кроме того, с ОГП генетически или пространственно связана подавляющая часть месторождений полезных ископаемых. В ОГП хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных уголков Земли. В осадочных породах содержатся окаменелости (фоссилии). Изучая их, можно узнать, какие виды населяли Землю миллионы лет назад. Фоссилии (лат. fossilis — ископаемый) — ископаемые остатки организмов или следы их жизнедеятельности, принадлежащих прежним геологическим эпохам.

а) б)

Рис. Фоссилии: а) трилобиты (морские членистоногие найденные в кембрийском, ордовикском, силурийском и девонском периодах) и б) окаменевшие растения.

Исходным материалом при формировании ОГП являются минеральные вещества, образовавшиеся за счёт разрушения существовавших ранее минералов и горных пород магматического, метаморфического или осадочного происхождения и перенесённые в виде твёрдых частиц или растворенного вещества. Изучением осадочных горных пород занимается наука «Литология».

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения.

Примеры осадочных горных пород: гравий, песок, галька, глина, известняк, соль, торф, горючий сланец, каменный и бурый уголь, песчаник, фосфорит и др.

Горные породы не вечны и они изменяются со временем. На схеме показан процесс круговорота горных пород.

Рис. Процесс круговорота горных пород.

По признаку происхождения осадочные породы делят на три группы: обломочные, химические и органические.

Обломочные горные породы образуются в процессах разрушения, переноса и отложения обломков горных пород. Это чаще всего каменистые осыпи, галечники, пески, суглинки, глины и лёссы. Обломочные породы разделяют по крупности:

· грубообломочные (> 2 мм); остроугольные обломки – дресва, щебень, сцементированные глинистыми сланцами, образуют брекчии, а окатанные – гравий, галька – конгломераты );

· среднеобломочные (от 2 до 0,5 мм) – образуют пески;

· мелкообломочные, или пылеватые – образуют лёссы;

· тонкообломочные, или глинистые (< 0,001 мм) – при уплотнении превращаются в глинистые сланцы.

Осадочные породы химического происхождения – соли и отложения, образующиеся из насыщенных водных растворов.

Они имеют слоистое строение, состоят из галоидных, сернокислых и карбонатных минералов. К ним относятся каменная соль, гипс, карналлит, опоки, мергель, фосфориты, железо-марганцевые конкреции и т.д. (табл. 2.4). Они могут образовываться в смеси с обломочными и органическими отложениями.

Мергель образуется при вымывании из известняков карбоната кальция, содержит глинистые частицы, плотный, светлый.

Железо-марганцевые конкреции образуются из коллоидных растворов и под действием микроорганизмов и создают шариковидные залежи железных руд. Фосфориты образуются в форме шишковидных конкреций неправильной формы, при слиянии которых возникают фосфоритные плиты – залежи фосфоритовых руд серого и буроватого цветов.

Горные породы органического происхождения широко распространены в природе – это останки животных и растений: кораллы, известняки, ракушечники, радиоляриевые, диатомовые и различные черные органические илы, торф, каменные и бурые угли, нефть.

Осадочная толща земной коры формируется под воздействием климата, ледников, стока, почвообразования, жизнедеятельности организмов, и ей присуща зональность: зональные донные илы в Мировом океане и континентальные отложения на суше (ледниковые и водно-ледниковые в полярных областях, торф в тайге, соли в пустыне и т. д.). Осадочные толщи накапливались в течение многих миллионов лет. За это время картина зональности многократно менялась в связи с переменами в положении оси вращения Земли и другими астрономическими причинами.

Для каждой конкретной геологической эпохи можно восстановить систему зон с соответствующей ей дифференциацией процессов осадконакопления. Строение современной осадочной оболочки – это результаты перекрытия множества разновременных зональных систем.

На большей части территории земного шара почвообразование идет на осадочных горных породах. В северной части Азии, Европы и Америки обширные пространства заняты породами, отложенными ледниками четвертичного периода (мореной) и продуктами размывания их талыми ледниковыми водами.

Моренные суглинки и супеси. Эти породы отличаются неоднородностью состава: они представляют сочетание глины, песка и валунов различного размера. Супесчаные почвы содержат больше Si02 и меньше других окислов. Окраска большей частью красно-бурая, иногда палевая или светло-бурая; сложение плотное. Более благоприятную среду для растений представляют моренные отложения, содержащие валуны известковых пород.

Покровные глины и суглинки — безвалунные, мелкоземистые породы. Состоят преимущественно из частиц меньше 0,05 мм в диаметре. Окраска буровато-желтая, большей частью обладают мелкой пористостью. Содержат больше элементов питания, чем описанные выше пески.

Лессовидные суглинки и лессы – безвалунные, мелкоземистые, карбонатные, палевые и желто-палевые, мелкопористые породы. Для типичных лессов характерно преобладание частиц диаметром 0,05-0,01 мм. Встречаются также разновидности с преобладанием частиц диаметром меньше 0,01 мм. Содержание углекислого кальция колеблется от 10 до 50%. Верхние слои лессовидных суглинков нередко бывают освобождены от углекислого кальция. В бескарбонатной части преобладают кварц, полевые шпаты, глинистые минералы.

Красноцветная кора выветривания. В странах с тропическим и субтропическим климатом широко распространены мелкоземистые отложения третичного возраста. Они отличаются красноватой окраской, сильно обогащены алюминием и железом и обеднены другими элементами.

Типичный пример: латериты, красноцветная порода богатая железом и алюминием в жарких и влажных тропических областях, образованная в результате выветривания горных пород.

Рис. Латеритные коры выветривания

Коренные породы. На значительных территориях на поверхность выходят морские и континентальные породы дочетвертичного возраста, объединяемые под названием «коренные породы». Названные породы особенно распространены в Поволжье, а также в предгорьях и горных странах. Среди коренных пород широко распространены карбонатные и мергелистые суглинки и глины, известняки, а также песчаные отложения. Следует отметить обогащенность многих песчаных коренных пород элементами питания. Кроме кварца эти пески содержат значительные количества других минералов: слюд, полевых шпатов, некоторых силикатов и т. д. В качестве материнской горной породы они резко отличаются от древнеаллювиальных кварцевых песков. Состав коренных пород очень разнообразен и недостаточно изучен.


⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒


Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 3404 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.002 с)…

Ответ оставил Гость

Прежде всего минералы -это природные тела, которые образуются в глубинах и на поверхности Земли, в результате различных химических и физических процессов. Минералов -огромное кол-во видов. Более всего распространены -группа силикатов. Минералы -приблизительно однородны по физическим свойствам и химическому составу. А горные породы -это уже целые природные агрегаты состоящие из минералов Породы бывают тоже различными -по своему происхождению. Минеральные состовляющие в породах могут иметь разные размеры, форму, расположение, хоть и состав приблизительно постоянный. Для каждой группы горных пород -характерны свои определённые ассоциации минералов породообразующих. К примеру: ЛАБРАДОР -минерал породообразующий. ЛАБРАДОРИТ -это уже -горная порода, состоящая в основном из лабрадора ( по простому-чёрный почти камень с зеленоватыми или синими иризирующими, переливающимися «глазками»-тонами, на памятниках Вы могли видеть, в поделках, т. д. ) КВАРЦ-породообраз. минерал. Но уже, к примеру, КВАРЦИТ или КВАРЦЕВЫЙ ПЕСЧАНИК-это породы, состоящие в основном из кварца. ГРАНИТ -наиболее распространённая магматическая горная порда, состоит, в основном из таких минералов: КВАРЦ, ПОЛЕВОЙ ШПАТ, ПЛАГИОКЛАЗ, СЛЮДА. Вероника привела примеры, не объяснив, что есть что. Продолжаю расшифровывать её примеры)). ИЗВЕСТНЯК -порода, сост. в основном из минерала КАЛЬЦИТА, иногда -из АРАГОНИТА, с различными примесями. ПЕСЧАНИК, МРАМОР, СЛАНЕЦ -это породы.

ОНИКС-минерал, он разновидность полосчатая минерала АГАТ. Приведу Вам примеры минералов: ТОПАЗ, АЛМАЗ, САПФИР, ИЗУМРУД, РУБИН, ШПИНЕЛЬ и др. -драгоценные. Полудрагоценные -БИРЮЗА, АМЕТИСТ, ГРАНАТ, РОДОНИТ, ЛАЗУРИТ, МАЛАХИТ, АГАТ, БЕРИЛЛ, ХРИЗОПРАЗ, ХРИЗОЛИТ, ЦИТРИН и т. д. Думаю, достаточно))))), а вообще, минералов оочень много, пород-значительно меньше: магматические горные породы, осадочные г. п., метаморфические г. п. и метосоматические г. п. Привожу примеры горных пород: БАЗАЛЬТ, ГРАНИТ, ГРАНОДИОРИТ, ЛИПАРИТ, АНДЕЗИТ, ГЛИНА, ГЛИНИСТЫЙ СЛАНЕЦ, ГНЕЙС, МЕРГЕЛЬ, ДОЛОМИТ, БЕРЕЗИТ, ЛИСТВЕНИТ… и… т. д.)))) —УФФФ, УСТАЛА))))))))))!!!! Целую лекцию Вам отчитала!!!!))))))))))))))))))))))))))))

Горные породы – это твердые минералы, из которых состоит земная кора. Существуют сотни пород разных типов, образованные различными комбинациями минералов. Например, песчаник состоит из песчинок, спрессованных и сцементированных между собой. Песок образован минералами кварца, который, в свою очередь, включает в себя химические элементы кремния и кислорода.

Все горные породы можно разделить на 3 группы в зависимости от способа их образования. Магматические породы (например, гранит и базальт) образуются, когда магма поднимается, охлаждается и затвердевает. Осадочные породы (например, песчаник и аргиллит) состоят из песка, обломков камней, пыли и других продуктов эрозии горных пород, оседающих слоями на дно рек, озер и морей. Когда слоев становится много, мелкие частички под тяжестью верхних слоев скрепляются друг с другом и превращаются в осадочную породу. Метаморфические породы (например, мрамор и сланец) образуются, когда на горные породы воздействуют столь высокие давления и температуры, что их минеральный состав трансформируется.

Большая часть магмы медленно поднимается сквозь земную кору и отвердевает под землей. Словно желе в формочках, она принимает форму окружающего пространства, что приводит к появлению каменных пластов, колонн, куполов и других образований.

Любые породы на поверхности Земли подвергаются выветриванию.

Продукты выветривания образуют новые осадочные породы, которые могут опуститься под земную кору, расплавиться, а потом охладиться и превратиться в вулканическую породу. В других случаях они могут попасть вглубь коры и под действием температуры и давления превратиться в метаморфическую породу. Такие переходы от одного типа породы к другому называются литогенезом.

  1. Магма, охлаждающаяся глубоко под землей, образует интрузивную магматическую породу.
  2. Выходя на поверхность, вулканическая лава охлаждается и образует вулканическую магматическую породу.
  3. Более старые и глубокие слои затвердевают и дают осадочные породы.
  4. Ручьи и реки смывают донные отложения.
  5. Природные силы приводят к эрозии скальной породы и превращению ее в отложения.
  6. Глубоко в горах образуются метаморфические породы.
Рубрики: Путешествия

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *