Основные структурные элементы континентальной земной коры

Структурная геология

Основные структурные элементы континентальной земной коры

 

Тектоническая структура – обобщенный участок земной коры, отличающийся от определенных участков типичным сочетанием пород и условий их залегания.

 

Подразделяются:

- по масштабу

- по тектоническому режиму развития

- по глубине проникновения в недра Земли

- по структурным/вещественным признакам

 

Литосферная плита – обширный участок литосферы Земли.

 

Структуры континентов:

- геосинклинали

- орогены (горы)

- платформы

 

Геосинклиналь – обширная, линейно вытянутая, дугообразная структура большой протяженности, ограниченная глубинными разломами.

Ороген – тектонически активная структура земной коры (протяженная горная система с высокогорным рельефом).

Платформа (тектонически пассивная зона земной коры) – малоподвижные области континентов

 

Основные структурные элементы океанической земной коры

 

Шельф – материковая отмель, мелководная часть (от 0 до -200м)

Континентальный склон – переход между морским дном и шельфом (-2200 до -2500 м)

Континентальное подножие (-2000 до -2500 м) - часть континентального склона

Ложе океанов (-2500 м до максимальной глубины)

- плоские глубоководные равнины

- холмистые глубоководные равнины

Срединно – океанические хребты (вдоль осевой части хребта – крупная впадина, ограниченная разломами (рифт))

 

 

Структуры платформ

 

Платформа (тектонически пассивная зона земной коры) – малоподвижные области континентов

 

Строение континентальной платформы:

выделяют 2 структурных этажа

1. Фундамент (образовался в геосинклинальную стадию развития)

2. Осадочный чехол (формируются на платформенной стадии развития)

 

Структуры платформ 1 порядка:

Щит – платформа с одноэтажным строением; на древнюю поверхность выходят породы фундамента; осадочный чехол отсутствует.

Плита – структура, имеющая двухэтажное строение (фундамент, осадочный чехол).

Структура платформ 2 порядка (плиты)

Синеклиза – пологие впадины большой протяженностью, области максимального нарушения.

Антеклиза – пологие, выпуклые, относительно поднятые структуры.

Авлакоген – специфичные линейно-вытянутые структуры платформ; характеризуются гребнеобразным строением, большой протяжённостью.

 

В составе континентов по времени образования различают:

1. Древние платформы

2. Молодые платформы:

- Байкальский

- Герцинский

- Мезозойские (киммерийская)

3. Кайнозойские альпийские – складчатые горные сооружения.

 

Структуры орогенов

 

Ороген – тектонически активная структура земной коры (протяженная горная система с высокогорным рельефом).

 

Характеризуются:

- тектонической активностью

- магматической активностью

- сейсмической активностью

 

1. Континентальные – горно – складчатые области

2. Океанические

 

Основные структуры орогена:

Ø Антиклинорий

- складчатая структура антиклинального строения.

- совокупность – мегаантиклинорий.

Ø Синклинорий

- синклинальное строение.

- совокупность – мегасинклинорий.

 

Орогены океанов образуют общепланетарную систему протяженностью = 60000 км через все океаны (срединно – океанические хребты).

 

Структуры геосинклинальных областей

 

Геосинклиналь – обширная, линейно вытянутая, дугообразная структура большой протяженности, ограниченная глубинными разломами.

 

I. Платформа

II. Многеосинклиналь (внешняя зона, закладывается на континентальной окраине)

III. Эвгеосинклиналь (внутренняя зона, закладывается в океанической коре, более развит магматизм, метаморфизм, сейсмичность)

IV. СОХ

 

На раннем этапе развития геосинклинали происходит погружение; на заключительном – поднятие.

 

Структуры океанов

 

Мощность 5-10 км (гранитный слой отсутствует)

1. Осадочный слой

2. Гранулитобазитовый слой

3. Габбро-серпентинитовый слой (фундамент океанической коры)

 

Подводные континентальные окраины: шельф, континентальный склон и континентальное подножие

Ложе океанов: абиссальные равнины, СОХ, холмистые глубоководные равнины

Шельф – материковая отмель, мелководная часть моря.

Континентальный склон – переход между морским дном и шельфом.

Континентальное подножие – пологонаклонная, иногда слабо волнистая равнина, занимающая промежуточное положение между континентальным склоном и ложем океана.

 

Ложе океанов:

- плоские глубоководные равнины

- холмистые глубоководные равнины

 

Срединно – океанический хребет – сеть хребтов, расположенных в центральной части всех океанов. Возвышаются над абиссальными равнинами на 2-3 км. Общая протяженность хребтов более 60 тыс.км. В этих структурах происходит образование новой океанической коры и процесс спрединга.

* Спрединг – зона расширения океанического дна и наращивание новообразованной океанической коры.

СОХ:

- образуют общепринятую систему

- пересекает все океаны

- разбиты разломами

- вдоль осевой части хребта крупная впадина, ограниченная разломами (рифт)

- к ним приурочены аномально высокие тепловые потоки

 

Кристаллография

Минералогия

1. Морфология индивидов и агрегатов

 

 

2. Физические и механические свойства минералов

 

 

цвет	блеск	твердость	спайность
цвет черты	излом	вкус	запах
прозрачность	побежалость	хрупкость	шероховатость
горючесть	жирность	магнитность	радиоактивность
электропроводность	удельный вес

 

 

3. Главнейшие процессы образования минералов (общая характеристика)

 

Магматический процесс– при них минералы образуются непосредственно при кристаллизации магмы (апатит, алмаз, медь, железо)

Пневматолитовый процесс– процесс образования минералов из газовой фазы

Продукты пневматолиза:

Вулканические – имеют ряд налетов, мелкокристаллические (пирит, гипс, гетит)

Глубинные – образуются при отделении газов от магм. очага в недрах земли (кварц, мусковит)

Пегматитовый– образуются при кристаллизации гранитных магм (породообразующие минералы - микроклин, кварц, биотит, мусковит)

Гидротермальный. Гидротермы горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов. Движутся вверх по тектоническим трещинам. (кварц, асбест, тальк)

Минералы осадочного генезиса – образуются на поверхности земной коры - при процессах выветривания (халцедон, кварц)

- при отложении продуктов их разрушения

- в рез-те деятельности организмов (кальцит, опал)

- при диагенезе (пирит, сидерит)

Минералы метаморфического генезиса – при метаморфизме глинистых сланцев (алунит, андалузит)

Петрография и литология

1. Условия образования магматических горных пород

 

Образуются в результате остывания и затвердевания/кристаллизации магмы (естественного высокотемпературного режима) возникающего в глубинных зонах земной коры.

Плутонические (интрузивные) – кристаллизуются в глубине

- абиссальные (на значительной глубине) - гранит

- гипабиссальные (на глубине > 2-3 км)

полуглубинные (сиенит-порфир, диорит-порфир)

Вулканические (эффузивные) – застывают на дневной поверхности

- измененные

- неизмененные

Условия кристаллизации:

Интрузивных пород

- образуются интрузивные абиссальные породы – полнокристаллические, крупно- и среднезернистые по структуре

- медленное снижение температуры под большим давлением

Примеры: гранит, диорит, дунит

Вулканические породы

- при выходе магмы в виде лавы на поверхность

- образуется афнитовая структура; вулканические породы слабоскристаллизованы и часто содержат вулканическое стекло (отличие от плутонических пород)

Пример: обсидиан, риолит

Гипабиссальные породы

- образуют ГП мелкозернистой и афанитовой структурой; исключение, если в интрузивных телах наблюдается интенсивная трещиноватость, то минерализаторы легко испаряются из магмы

- в краевых частях менее раскристаллизованны, по сравнению с центральной частью породы

* Если охлаждение происходит не равномерно возникает порфировая структура, те вкрапления возникают первые

Примеры: диорит-порфир, сиенит-порфир

 

2. Вещественный состав магматических горных пород

 

Химический состав:

Летучие компоненты (минерализаторы) – активные флюид H₂O HF HCl SO₂ CH₄ S BO₃

Кремнезём – особое место

* повышают вязкость, способствуют более быстрой кристаллизации магмы, придают магме подвижность

 

Минеральный состав:

Первичные минералы (в результате перекристаллизации магмы)

Вторичные минералы (явления (акцессорные, ксеногенные минералы))

 

Породообразующие минералы:

31% КПШ

29, 2% плагиоклаз

12% пироксен

12, 4% кварц

3, 8% биотит

2, 6% оливин

1, 7% роговая обманка

 

 

Факторы и виды метаморфизма

 

Метаморфизм – процесс преобразования ГП в недрах под действием эндогенных факторов и процессов.

 

Факторы

Температура (повышает понижает скорость химических реакций, интенсивность перекристаллизации)

· 300^о-400^о (нижний предел) – определен резким падением скорости хим. реакции приводящих к образованию ГП

 

· 900^о-1000^о (верхний предел) – ограничен началом плавления наиболее распространенных ГП

Давление

Всестороннее (геостатическое)

- направлено по вертикали и возрастает с глубинной,

- приводит к сокращению объема ГП,

- вызывает увеличение t плавления минералов и ГП

 

Одностороннее (боковое)

– протекает в виде стресса

- направлено по горизонтали

- способствует образованию трещин в ГП

- понижается температура плавления

 

Флюиды (увеличивают фильтрационные свойства ГП, уменьшают температуру плавления)

Активные флюиды:

Горючие газы (CO2, Cl, N) Горючие растворы( Na, F, B, S)

С их помощью происходят активные минеральные превращения (меняется химический и минеральный состав). Переносят тепло и химические элементы.

Виды метаморфизма

1) Региональный – проявляется на обширных площадях, на значительной глубине, от дневной поверхности наблюдается ультраморфизм, образуются граниты и мигматиты. Породы (гнейсы, амфиболы, мрамор)

2) Локальный - проявляется на больших площадях, в пределах регионов контактов с интрузивными ГП

3) Контактовый – протекают вблизи магматических интрузий, охватывает породы, прилегающие к магматическому очагу. Породы (роговики, скарны, грейзены), минералы (олово, молибден)

4) Динамометаморфизм – развивается под влиянием одностороннего давления и трения ГП при тектонических движениях, породы испытывают катоклиз. Минералы (биотит, мусковит). Породы (гнейсы, сланцы, лимонит)

5) Ударный – изменение обусловлено мощной ударной (метеоритной) волной. Характеризуется мгновенностью проявления, высоким давлением. Происходит дробление минералов и ГП. (астроблемы. Императивные породы)

 

 

Литогенез, виды литогенеза

 

Литогенез – процесс формирования осадочной горной породы, начиная от образования исходного материала и заканчивая превращением в твердый осадок.

1. Гипергенез (образование исходного осадочного материала путем эрозии коренных пород)

2. Перенос продуктов разрушения

3. Седиментогенез (накопление рыхлого осадка)

4. Диагенез (преобразование осадка в осадочную породу путём обезвоживания и уплотнения)

5. Катагенез (изменение осадочной породы за сет дальнейшего уплотнения и перекристаллизации)

6. Метагенез (стадии глубоких структурно-минералогических преобразований пород)

Климатический фактор

Нивальный (физическое выветривание – скопление обломков различной величины) – приурочен к полярным областям

- диагенез заключается в уплотнении

- образуются различные обломочные породы

Гумидный – все 3 вида выветривания

- диагенез сложен и разнообразен

- образуются различные типы ГП (андезитные, карбонатные, кремнистые, фосфатные)

- климат влажных зон с доминированием положительных t воздуха. Осадки> испарения.

- наиболее распространённый на Земле

Аридный – климат пустынь с дефицитом влаги

- преобладает физическое выветривание – осадки из гумидной зоны, дополняющие процессы осадконакопления

- образуются обломочные породы, карбонатные, кремнистые, фосфатные, доломиты, сульфидные, хлоридные и др соли

Эффузивно-осадочный – азональный тип- обломки со временной/прошлой вулканической деятельностью

- большое количество материала

- поступают в водные бассейны в виде растворов

- перенос на большие расстояния от вулкана

Океанический – специфический и не зависит почти от типа климата

- высокая дифференциация веществ по размеру частиц

- накопление осадка в гидродинамических активных зонах, наличие течений

Глубинные разломы

Глубинные разломы – региональные разрывные структуру глубокого заложения и длительной истории развития, разделяющие большие участки земной коры с различным геологическим строением, проявляющегося на поверхности в виде протяженной лини/ зоны различных нарушений и смятий.

 

Характерно:

- деятельность развития

- значительная протяженность (до 200км)

- значительная ширина (до 20-25 км)

- значительная глубина (до астеносферы)

- с ним связаны интенсивные тектонические, магматические и метаморфические процессы.

- разделяют участки земной коры с различной историей геологического развития

 

Могут быть выражены:

- глубинным сбросом

- глубинным надвигом

- глубинным сдвигом (направление смещений может меняться в течении истории развития)

 

* Глубинные разломы играют большую роль в развитии земной коры и являются структурными формами 1 порядка

*К ним приурочены: месторождения полезных ископаемых, тк характерна аномальная проницаемость вмещающих ГП и большая глубина.

* Установлены во всех складчатых сооружениях геосинклинального типа и в платформенных областях.

 

 

Кливаж

 

Кливаж- расщепление ГП на тонкие параллельные пластинки независимые от слоистости и обычно секущие слои.

 

Кливаж можно представить, как частую параллельную систему ослабленных зон в ГП, возникающих в условиях медленного нарастающего горизонтального сжатия неоднородной по составу слоистой толщи за счет деформации и перекристаллизации наименее вязких минералов.

Примеры: песчаник, алевролит, алеврит

Условия возникновения кливажа

1)Неоднородность слоистых толщ

2)Наличие глинистых пород

3)Медленное нарастание горизонта. Сжатия (при пластической деформации)

 

Классификация

1. Кливаж, связанный со складчатостью

А) послойный кливаж (развивается параллельно слоистости)

Б) секущий (совпадает с направлением оси кладки)

- обратновеерообразный

- веерообразный (сходится под антиклиналями и над синклиналями)

- параллельный (развивается параллельно осевой поверхности в пределах всего объема)

2. Приразрывный кливаж (отличается в крыльях крупных разрывов. сброс/взброс)

 

Обломочные осадочные породы

 

Обломочные осадочные породы, состоящие целиком или преим. из обломков различных горных пород (магматических, метаморфических или осадочных) и минералов (кварц, полевые шпаты, слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло и др.).

Различают сцементированные и несцементированные, рыхлые 1 мм (несцементированные — глыбы, валуны, галька, щебень, дресва, гравий;

Сцементированные — конгломераты, брекчии, гравелиты и др.);

Песчаные породы, или псаммиты, с размером частиц 1—0, 05 мм (пески и песчаники);

Пылеватые породы, или алевриты, с размером частиц 0, 05—0, 005 мм (алевриты и алевролиты);

Глинистые породы, или пелиты, с размером частиц менее 0, 005 мм (глины, аргиллиты и др.).

 

Хемогенные осадочные породы

 

Хемогенные горные породы — осадочные горные породы, образующиеся на дне водоемов при химическом осаждении из растворов или при испарении воды.

 

Этот генетический тип охватывает группу сульфатных и галоидных пород. Сульфатные породы представлены ангидритом, гипсом, яшмой.

Галоидные породы представлены каменной солью и калийными солями — галитом, карналлитом и сильвинитом. Залежи калийных солей имеют большое экономическое значение.

 

Биогенные осадочные породы

 

Биогенные осадочные породы - осадочные горные породы, состоящие из остатков животных и растений, и продуктов их жизнедеятельности.

 

По вещественному составу среди органогенных горных пород можно выделить карбонатные, кремнистые, некоторые фосфатные породы, а также угли (Горючие сланцы, нефть, твёрдые битумы)

Органогенные горные породы карбонатные (известняки) состоят из раковин фораминифер, кораллов, мшанок, брахиопод, моллюсков, водорослей и других организмов.

 

************************************

Элементы складок:

Ядро – центральная часть.

Крылья – боковая часть.

Замок – участок, в области шарнира, где проходит перегиб крыльев. Замок антиклинальной складки называют сводом, а замок синклинальной – мульдой.

Шарнир – линия, проходящая через точки максимального перегиба любого из пластов, образующих складку.

Осевая поверхность – воображаемая поверхность, проходящая через шарниры всех складок.

 

Структура – строение породы, которое определяется размером, формой, ориентировкой частиц и степенью кристаллизации вещества.

Обломочные ГП

-псефитовая

-псаммитовая

-алевролитовая

-пелитовая

Если ОГП сцементированные, то даём характеристику цементу

- тонкозернистый или аморфный.

Цемент бывает

-глинистый

-алевролитовый

-песчаный

-известковый

-железистый

Органогенные ГП

-детритусовая

-биоморфная

-кристаллически-зернистая

 

Текстура –сложение породы, обуславливаемое ориентировкой, взаимным расположением составных частей, а также способом выполнения пространства.

По характеру расположения частиц:

- беспорядочная, хаотичная

- пятнистая

- листоватая

- черепитчатая

- полосчатая

Пористость- один из основных внешних признаков. Зависит от величины зерен от кол-ва и плотности цемента.

– плотные

- мелкопористые

- крупнопористые

- кавернозные

Слоистость

- параллельная

- диагональная

Батолит – вид дискордантной интрузии, имеющее свекло- или языкообразное тело, является самым глубинным.

 

Пласт – геологическое тело, плоской формы, большой протяженностью, ограниченное двумя примерно параллельными поверхностями и обладающее более или менее однородным составом и имеющее примерно одинаковую мощность.

 

Факолит – вид конкордатной интрузии, имеющее чечевичное тело, образуется только в складчатых областях.

 

Силл – вид конкордатной интрузии, располагается на небольшой глубине, группами, имеет основный состав.

 

Взброс – тектоническое нарушение, при котором висячее крыло приподнято по отношению к лежачему, а смеситель наклонен в сторону приподнятого висячего крыла.

 

Ядро складки – внутренняя часть складки в месте ее наибольшего перегиба с внутренней стороны изогнутого пласта.

 

Диагенез – преобразования осадка в осадочную породу путем обезвоживания и уплотнения.

 

Катагенез – изменение осадочной породы за счёт дальнейшего уплотнения и перекристаллизации.

 

Флексура – односторонний коленообразный изгиб слоев.

 

Щит – выход фундамента платформы, сложенного кристаллическими породами, на поверхность.

Плита – участок земной коры, в пределах платформы, покрытый толщей полого залегающей ГП.

 

Синклиналь – вид пликативной дислокации, с вогнутыми складками, в которых пласты падают навстречу друг другу, в центральны частях более молодая.

 

Синеклиза – очень пологий прогиб земной коры в пределах платформы.

 

Синклинорий – сложна форма скальчатых дислокаций слоев земной коры, представляющая собой пучок складок с общим погружением зеркала складчатости к оси пучка.

 

Антиклиналь – вид пликативной дислокации, выпуклые складки, в которых пласты падают в противоположные стороны.

 

Антеклиза – обширное сводообразное пологое поднятие слоев земной коры в пределах платформы.

 

Антиклинорий – крупный и сложно построенный комплекс складок слоев земной коры, возникающий обычно в геосинклиналях.

 

Виды сингоний –

Низшая (оси симметрии либо отсутствуют, либо не выше L2)

(триклинная, моноклинная, ромбическая)

Средняя (всегда есть одна ось симметрии выше L2)

(тригональная, тетрагональная, гексагональная)

Высшая (несколько осей порядков выше L2)

(кубическая)

 

Минерал – твердое тело, природного неорганического происхождения, имеющее кристаллическое строение и состав, которое можно выразить в виде химической формулы.

Химические свойства минералов

Прозрачность- свойство пропускать через себя свет (хрусталь, изумруд)

Цвет – одно из важнейших св-тв минералов

Цвет черты- цвет тонкого порошка минерала (проводим по бисквиту)

Блеск – падающий на минерал свет отражается

Спайность – способность кристаллов расщепляться по определенным плоскостям (весьма совершенная-слюды, совершенная- кальцит, несовершенная-апатит)

Твердость- степень сопротивления, которое готов оказать минерал какому-либо внешнему механическому воздействию (таблица Мооса)

Хрупкость – свойство минерала крошиться

Ковкость- пластика зёрен

Упругость – св-во изменять форму (селенит)

Магнитность- магнитные свойства (магнетит)

Растворимость, плавкость,

 

Минералогический состав гранита –

Магматическая ГП,

Интрузивный,

Килслый 63-78% SiO2,

10% биотита, 25% плагиоклаз, 30% кварц, 35% КПШ,

структура – полнокристаллическая,

текстура – массивная.

 

Платформа – малоподвижные области континента, лишенные возможности к складкообразованию.

 

Геосинклиналь – область длительного и интенсивного складкообразования земной коры.

 

Структурная геология

Основные структурные элементы континентальной земной коры

 

Тектоническая структура – обобщенный участок земной коры, отличающийся от определенных участков типичным сочетанием пород и условий их залегания.

 

Подразделяются:

- по масштабу

- по тектоническому режиму развития

- по глубине проникновения в недра Земли

- по структурным/вещественным признакам

 

Литосферная плита – обширный участок литосферы Земли.

 

Структуры континентов:

- геосинклинали

- орогены (горы)

- платформы

 

Геосинклиналь – обширная, линейно вытянутая, дугообразная структура большой протяженности, ограниченная глубинными разломами.

Ороген – тектонически активная структура земной коры (протяженная горная система с высокогорным рельефом).

Платформа (тектонически пассивная зона земной коры) – малоподвижные области континентов

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: