Науки о земле

Понятие «структура» не имеет строгого определения и носит интуитивный характер. Согласно практике геологических исследований «структура» больше характеризует размерные (крупно-, средне- или мелкообломочные) параметры слагающих породу зёрен.

Структуры метаморфических пород возникают в процессе перекристаллизации в твёрдом состоянии, или кристаллобластеза. Такие структуры называют кристаллобластовыми. По форме зёрен различают текстуры [1]:

гранобластовая (агрегат изометрических зёрен);

лепидобластовая (агрегат листоватых или чешуйчатых кристаллов);

нематобластовая (агрегат игольчатых или длиннопризматических кристаллов);

фибробластовая (агрегат волокнистых кристаллов).

По относительным размерам:

гомеобластовая (агрегат зёрен одинакового размера);

гетеробластовая (агрегат зёрен разных размеров);

порфиробластовая;

пойкилобластовая (наличие мелких вростков минералов в основной ткани породы);

ситовидная (обилие мелких вростков одного минерала в крупных кристаллах другого минерала).

Наиболее распространённые метаморфические породы

Глинистые сланцы

Филлиты

Хлоритовые сланцы

Тальковые сланцы

Кристаллические сланцы

Амфиболиты

Гнейсы

Одна из последних классификаций метаморфизма приведена в таблице:

23. Деформация горных пород. Складчатые и разрывные нарушения

ДЕФОРМАЦИЯ горных пород (от лат. deformatio -- изменение формы, искажение * а. rock deformafion; н. Deformation von Gesteinen; ф. deformation des roches; и. deformacion de las rocas) -- изменение относительного положения частиц пород, вызывающее изменение размеров, объёма, формы отдельностей или участков массивов горных пород. Деформация массивов горных пород происходит в результате действия естественных статических (горного давления) или динамических нагрузок (тектонические движения -- тектонические деформации; выбросов угля и газов, горных ударов и др.), а также механического нагружения, взрывных работ, термических (тепловое расширение, фазовые превращения), электрических и магнитных воздействий в процессе ведения горных работ. По физической сущности деформации разделяют на упругие, исчезающие после прекращения вызвавшей их нагрузки, пластические, если после снятия нагрузки они не исчезают, и предельные, или разрушающие, сопровождающиеся нарушением сплошности вследствие возникающих в горных породах новых поверхностей раздела и трещин. Длительное действие постоянных нагрузок приводит к постепенному росту деформации (ползучесть горной породы), при этом также наблюдается постепенный переход упругой деформации в пластическую и далее в разрушающую. По преобладающему типу деформации все горные породы подразделяются на упругохрупкие (например, кварциты, граниты), упругопластические (роговики,базальты) и пластические (мраморы, гипсы и др.).

Выделяют 2 простейших вида деформации -- линейную и сдвиговую. Линейные деформации оцениваются показателем относительной линейной деформации, равным отношению приращения линейного размера образца к исходному. Сдвиговая деформация определяется величиной угла сдвига грани образца. В большинстве случаев объёмные деформации (сжатие, изгиб, кручение и т.д.) представляют собой комбинацию простейших видов деформаций. В целом деформация образца горной породы описывается суммой векторов перемещения каждой его точки -- тензором деформации, подразделяющимся на девиаторную (изменение формы) и шаровую (изменение объёма) части. Измерение деформации основано на определении смещений горных пород датчиками смещения (механическими, электрическими, магнитными, ёмкостными и др.) в лаборатории на образцах и в массивах.

Складчатые тектонические нарушения.

Различают два основных типа складок: антиклинальные (антиклинали), в которых изгиб слоев горных пород обращен выпуклостью вверх, и синклинальные (синклинали), в которых слои изогнуты выпуклостью вни

Формы этих структур могут быть весьма разнообразны. Они различаются по положению осевых плоскостей в пространстве, наклону крыльев и по соотношению элементов. Различают складки: прямые (симметричные); с вертикальными осевыми плоскостями, косые (наклонные, асимметричные), у которых осевые плоскости наклонены. Кроме того складки бывают опрокинутыми (крылья наклонены в одну сторону),лежащие(крылья имеют горизонтальное залегание) и перевернутые. Складки могут быть открытыми (широко расставленными) или тесно сжатыми, оси складок могут быть наклонены к горизонту, складки «ныряют» в глубину. Наиболее крупные и резко выраженные складки встречаются только в определенных районах, чаще всего в областях складчатого горообразования .

Линейные,имеющие большую протяженность и длину, во много раз превосходит ширину. Они приурочены к горным складчатым областям или складчатым зонам, где все слои г.п. сильно дислоцированы.

Брахискладки (или укорочение), в которых длина больше ширины в 2-3 раза. Выпуклая брахискладка - брахиантиклиналь, вогнутая - брахисинклиналь.

Купола и мульды - длина и ширина складок одинаковы или близки по размеру. В плане образуют округлый или неправильный формы купол - выпуклая (антиклинальная) складка, мульда - вогнутая (синклинальная).

Дианировые складки (греч. «дианиро» - протыкаю). В ядре залегают сильно перемятые пластичные породы (соль, гипс, насыщенные водой глины и др.), которые называются ядром протыкания. Наиболее распространенные - соляные и глиняные дианиры.

24. Разрывные тектонические нарушения

Разрывные тектонические нарушения образуются в результате раскалывания горных пород крупными трещинами на блоки, которые перемещаются вдоль трещин относительно друг друга с образованием разрывных структур. Эти нарушения могут возникнуть при интенсивном сдавливании или наоборот, при растягивании пород

При растяжении с разрывом пород один блок взгромождается на другой и возникают взбросы (обратные сбросы) илинадвиги (угол падения плоскости разрыва <45 °). При этом в месте разрыва происходит некоторое сокращение земной коры. Во всех случаях происходит некоторое сокращение земной коры. Во всех случаях происходит вертикальное перемещение блоков пород.

Горизонтальное перемещение блоков пород преобладает в разрывных структурах, называемых сдвигами.

Вдоль плоскостей разрыва часто прослеживаются зоны дробления (шириной от нескольких сантиметров до нескольких метров) заполненные тектонической брекчией массой угловатых обломков пород и тонким глинистым материалом, которые образуются за счет трения блоков. При отсутствии тектонических брекчий породы в плоскости разрыва могут быть сильно притерты и отполированы или изборождены царапинами и называются зеркалами скольжения (шоссе Севастополь-Ялта, над ущельем Бати лиман Зеркало скольжения; штрихи показывают направление смещения; плоскость разрыва вертикальная; определяется как сбросо-подвиг) в большинстве случаев крупные разрывные структуры, тянущиеся на сотни километров, представляет собой целую зону нескольких почти параллельных разрывов, которые проявляются на поверхности в виде четко выраженных обнажений - уступов, обрывов (положительных форм рельефа).

Они являются ослабленными зонами, в которых пород легче поддаются разрушению и могут быть местами развития оврагов, руслами рек и заполнены выветренным обломочным материалом.

Нормальные сбросы часто группируются в две параллельные системы разрывов с плоскостями, наклоненными навстречу друг другу, между которыми ступенчато опущены крупные блоки пород, такие разрывные структуры называют грабенами илирифтовыми доменами, представляющими собой узкие вытянутые понижения рельефа, в которых обычно развиваются крупные озерно-речные системы.

Разрывные структуры, образованные в результате воздымания пород между параллельными системами разрывов называютсягорстами или блоковыми горами. Пример: горы Гари в Восточной Германии.

Надвиги могут возникать на подвернутых крыльях лежачих складок. Системы очень полых надвинутых пластин пород называются надвиговыми покровами или марьяжами и бывают надвинуты как на пластичные молодые, так и на жесткие породы древнего складчатого основания (Северо-Шотландское нагорье), где была установлена часть пород и была перемещена с места первичного залегания примерно на 16 км.

Нарушение сплошности в породах без перемещения блоков называется трещинами.

Возникновение их обусловлено различного рода напряжениями, возникающими при движении земной коры. В местах их распространения в породах возникают ослабленные зоны, легко поддающиеся воздействию выветривания, поэтому они играют важную роль в формировании рельефа и гидрографической сети.

Различают такие типы трещин:

Трещины сокращения (усадки) и уплотнения образовавшихся в процессе диагенеза, когда возникшие из осадка породы полностью обезвоживаются и становятся более плотными под влиянием веса вышележащих слоев.

Трещины остывания - вертикальные, характерны для магматических лав.

Трещины параллельные контактам интрузии с вмещающими породами. Считают, что возникновение их было вызвано расширением пород, когда первоначальные силы сжатия были устранены в результате разрушения и сноса вмещающих пород. Интрузии рассекаются также системными взаимно перпендикулярными трещинами, возникающими при остывании и затвердении магматических разрывов. Часто определяют характер гидрографической сети.

25. Современные колебательные движения

Современные колебательные движения тесно связаны с новейшими, но доступны непосредственному изучению при помощи геодезических, инженерных, археологических и геологических методов и поддаются количественной оценке. Необходимость их выделения в особую группу и тщательного изучения диктуется также практическими нуждами.

Колебательные движения отражаются в рельефе и играют огромную роль в преобразовании и формировании земной коры, так как регулируют перераспределение материи на поверхности Земли. Рельефообразующими факторами являются не только колебательные движения, но и другие эндогенные процессы, например вулканизм, а также экзогенные процессы, моделирующие и сглаживающие рельеф путем срезания возвышенностей, разноса продуктов их разрушения по поверхности планеты и заполнения впадин осадками.

В районах интенсивного проявления современных и новейших колебательных движений, когда эти движения происходят быстрее деятельности экзогенных процессов, рельеф характеризуется восходящим развитием: увеличиваются абсолютные и относительные высоты, растет крутизна склонов, наблюдается энергичное проявление и омоложение эрозии, усиливается денудация. Это наглядно проявляется на Кавказе, в Тянь-Шане, на Алтае и в большинстве других горных стран. Одновременно с поднятиями происходит резкое углубление впадин, которые не успевают заполняться продуктами разрушения горных пород. Например, Балтийское море образовано в послеледниковое время, но осадков в нем накопилось очень мало, а глубина достигает 200--300 м. Охотское и Японское моря появились в четвертичном периоде. Мощность четвертичных осадков в них измеряется немногими десятками метров, а глубины местами превышают 3000 м, т. е. прогибание земной коры происходит гораздо энергичнее, чем осадконакопление.

Когда при формировании рельефа преобладают экзогенные факторы, направленные к разрушению возвышенностей и заполнению впадин осадками, происходит нисходящее развитие рельефа. В этом случае эффект колебательных движений на поверхности Земли обратный: воздымающиеся участки снижаются, а понижающиеся могут подниматься в связи с быстрым заполнением погружающихся впадин наносами. Уменьшаются абсолютные и относительные высоты, склоны выполаживаются, ослабляется энергия эрозионных и денудационных процессов и т. д. вплоть до полного сглаживания рельефа. В прогибающихся впадинах, когда поступление осадков избыточно по сравнению со скоростью прогибания дна бассейна седиментации, уровень накопления осадков может повыситься и даже оказаться выше уреза воды: накопление осадков будет продолжаться в субаэральных условиях, иногда даже на значительных абсолютных высотах (например, в оз. Севан на Кавказе на высоте 1914 м, в оз. Иссык-Куль в Тянь-Шане на высоте 1609 м и т. д.). Наконец, эрозия и седиментация могут происходить с такой же скоростью, как воздымания и погружения, в этом случае никаких изменений рельефа на поверхности не происходит.

Размещено на Allbest.ru