Характеристика геологии как науки. Периоды палеозойской эры, их продолжительность и краткая характеристика. Понятие об особенностях образования горных пород. Метаморфизм и его типы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Характеристика геологии как науки

Геология (греч. "гео" - земля, "логос" - учение) - одна из важнейших наук о Земле. Она занимается изучением состава, строения, истории развития Земли и процессов, протекающих в ее недрах и на поверхности. Современная геология использует новейшие достижения и методы ряда естественных наук - математики, физики, химии, биологии, географии.

По геофизическим данным в строении Земли выделяется несколько оболочек: земная кора, мантия и ядро Земли. Предметом непосредственного изучения геологии являются земная кора и подстилающий твердый слой верхней мантии - литосфера (греч. "литос" - камень).

Изучение вещественного состава литосферы, как и других процессов, производится различными методами. В первую очередь это прямые геологические методы - непосредственное изучение горных пород в естественных обнажениях на берегах рек, озер, морей, разрезов шахт, рудников, кернов буровых скважин. Все это ограничено относительно небольшими глубинами. Наиболее глубокая, пока единственная в мире, Кольская скважина достигла всего лишь 12,5 км. Но более глубокие горизонты земной коры и прилежащей части верхней мантии также доступны непосредственному изучению. Этому способствуют извержения вулканов, доносящие до нас обломки пород верхней мантии, заключенные в излившейся магме - лавовых потоках. Такая же картина наблюдается в алмазоносных трубках взрыва, глубина возникновения которых соответствует 150-200 км. Помимо указанных прямых методов в изучении веществ литосферы широко применяются оптические методы и другие, физические и химические исследования - рентгеноструктурные, спектрографические и др. При этом широко используются математические методы на основе ЭВМ для оценки достоверности химических и спектральных анализов, построения рациональных классификаций горных пород и минералов и др. В последние десятилетия применяются, в том числе и с помощью ЭВМ, экспериментальные методы, позволяющие моделировать геологические процессы; искусственно получать различные минералы, горные породы; воссоздавать огромные давления и температуры и непосредственно наблюдать за поведением вещества в этих условиях; прогнозировать движение литосферных плит и даже, в какой-то степени, представить облик поверхности нашей планеты в будущие миллионы лет.

2. Периоды палеозойской эры, их продолжительность и краткая характеристика

Палеозойская эра. Продолжительность эры - 330 млн. лет. Отложения палеозойской эры, в отличие от более древних, лишь местами интенсивно дислоцированы и метаморфизированы. Распространены осадочные и магматические породы. Метаморфические породы имеют подчиненное значение.

Большое разнообразие беспозвоночных животных позволило расчленить эру на две подэры: ранний палеозой и поздний палеозой. Подэры сильно отличаются друг от друга по палеонтологическим остаткам и результатам геологического развития, что дало возможность разделить на следующие периоды и эпохи.

Ранний палеозой продолжительностью 165-170 млн. лет.

1. Кембрийский (подразделяется на три эпохи - ранняя, средняя и поздняя).

2. Ордовикский (подразделяется на три эпохи - ранняя, средняя и поздняя).

3. Силурийский (подразделяется на три эпохи - ранняя, средняя и поздняя).

В течение всего раннего палеозоя земная кора испытывала Каледонскую эпоху складчатости. Начало Каледонской складчатости относится к концу протерозоя, конец - к окончанию силура - началу девона.

В начале раннего палеозоя Каледонская складчатость проявилась, в основном, в виде опускания, в конце ордовика и силура - поднятия земной коры.

Поздний палеозой продолжительностью 165 млн. лет.

1. Девонский (подразделяется на три эпохи - ранняя, средняя и поздняя).

2. Каменноугольный (подразделяется на три эпохи - ранняя, средняя и поздняя).

3. Пермский (подразделяется на две эпохи - ранняя и поздняя).

Основными структурными элементами земной коры к началу позднего палеозоя остаются древние платформы и складчатые пояса. Суперконтинент Гондвана подвергся в начале позднего палеозоя рифтогенезу, произошло усложнение существующих структур, образование прогибов, переход складчатых систем в платформы. Вторая половина позднего палеозоя характерна проявлением Герцинского этапа тектогенеза, который сформировал сложные по строению горноскладчатые структуры.

3. Понятие об особенностях образования горных пород

горный метаморфизм силикат кремнекислородный

Класс силикатов. Минералы этого класса широко распространены в земной коре (свыше 78%). Они образуются преимущественно в эндогенных условиях, будучи связаны с различными проявлениями магматизма и с метаморфическими процессами. Лишь немногие из них возникают в экзогенных условиях. Многие минералы этого класса являются породообразующими магматических и метаморфических горных пород, реже осадочных.

Силикаты характеризуются сложным химическим составом и внутренним строением. В основе их структуры лежит кремнекислородный тетраэдр, в центре которого находится ион кремния Si4+, а в вершинах - ионы кислорода О2-, которые создают четырехвалентный радикал [SiO4]4-.

Генезис горных пород. В настоящее время известно около 1000 видов горных пород, которые по своему происхождению делятся на три генетических типа: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образованы из застывшей магмы в недрах земли в условиях высокого давления, медленного и равномерного остывания магматического расплава (глубинные - интрузивные) или на поверхности литосферы при падении давления до атмосферного и резком охлаждении (излившиеся - эффузивные).

Осадочные породы образовались при накоплении и преобразовании продуктов разрушения ранее сформировавшихся горных пород, остатков различных организмов растительного и животного происхождения и продуктов их жизнедеятельности. Накопление происходит на поверхности земли при обычных температурах и давлениях, в основном. В водной среде.

Метаморфические породы образовались на разной глубине в результате изменения осадочных или магматических пород под действием высокой температуры, давления и физико-химических процессов. При метаморфизме происходят глубокие изменения в структуре, кристаллическом и минералогическом составе с образованием нового вещества.

4. Метаморфизм и его типы

Метаморфизм -- преобразование горных пород под действием эндогенных процессов, вызывающих изменение физико-химических условий в земной коре.

Локальный метаморфизм контролируется конкретными структурными элементами -- разломами, контактами с интрузивными породами, пликативными дислокациями. Образующиеся при этом метаморфические породы связаны постепенными переходами с неметаморфизованными толщами. К локальным формам проявления метаморфизма относятся контактовый и катакластический метаморфизм.

Контактовый метаморфизм проявляется в пределах ореолов химического и термального воздействия интрузий на вмещающие породы. Основными факторами этого метаморфизма являются температура и химически активные вещества.

Катакластический метаморфизм, или динамометаморфизм, происходит под действием направленных давлений и заключается в механическом разрушении (дроблении и перетирании) пород -- катаклазе. Катакластический метаморфизм проявляется в тех случаях, когда величина направленного давления превышает предел прочности пород. В результате катакластического метаморфизма в чистом виде, без участия температурного фактора и термальных растворов, образуются катакластические породы с различной степенью раздробленности: тектонические брекчии, катаклазиты,-милониты.

Региональный метаморфизм проявляется на обширных участках и охватывает огромные объемы пород, в пределах которых отсутствуют переходы к неметаморфизованным отложениям. Факторами регионального метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества, действующие совместно. При региональном метаморфизме осуществляются и изохимические и метасоматические процессы. Формирующиеся при этом породы отличаются большим разнообразием -- сланцы, гнейсы, кварциты, мраморы, амфиболиты, гранулиты, эклогиты.

Размещено на Allbest.ru