Локальний метаморфізм

Рельєфу

Метаморфізм і його роль в утворенні

Завдання для самостійної роботи

На передньому – цей же лавовий покрив але відприпарований

(за В. Девісом)

Окрім наземних вулканів значна їх кількість ускладнює рельєф дна океанів. Тільки в Тихому океані нараховується не менше 3000 підводних вулканічних споруд. Вони утворюють острівні дуги, ланцюги, вулканічні гори, вулканічні хребти, а також одиничні вулканічні острови. Ізольовані підводні вулканічні гори з пласкими вершинами називаються гайотами. Вулканічною природою характеризуються абісальні горби, які широко розвинені в межах океанічного ложа.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке магматизм?

2. Які розрізняють типи магматизму?

3. Що таке магма? Охарактеризуйте її властивості.

4. Розкрийте суть інтрузивного магматизму.

5. Охарактеризуйте форми інтрузивних тіл.

6. Розкрийте суть ефузивного магматизму.

7. Охарактеризуйте будову вулкану.

8. Які існують типи вулканів?

9. Охарактеризуйте продукти вулканічної діяльності.

10. Розкрийте роль магматизму в формуванні планетарних, мега- та макроформ рельєфу.

11. Охарактеризуйте вулканічний рельєф суходолу і Світового океану.

Скласти аналітичний реферат на тему «Магматичні породи України і їх роль у формуванні рельєфу»

Гірські породи під впливом глибинних ендогенних факторів, таких як: висока температура, тиск, гарячі розчини, що містять іони натрію, калію, кальцію, фтору, бору та сірки, а також вода і вуглекислота, зазнають певних перетворень. Цей процес називається метаморфізмом (грецк. “метаморфозис” – перетворення), а породи, які виникають в результаті його проявлення – метаморфічними породами. Вони утворюються за рахунок перетворень вже існуючих осадових, магматичних, а також метаморфічних утворень і складають третій головний клас гірських порід.

Метаморфічні перетворення осадових порід є продовженням тих перетворень, які вони зазнали на стадіях метагенезу, катагенезу та епігенезу. Межа між катагенезом і метаморфізмом є дуже умовною. За даними Г. Вінклера метаморфічні перетворення в породах наступають при температурах 150-200 °С. Вассоєвич вважає, що температурна межа початку метаморфізму становить 300-350 °С. Мінералогічним підтвердженням початку метаморфізму є виникнення групи нових мінералів за рахунок перетворення вже існуючих. Так, наприклад, замість каолініту з’являється дикіт, антрацит переходить в графіт, а найбільш раннім з типових метаморфічних мінералів вважається ломонтин, який належить до водних алюмосилікатів кальцію з групи цеолітів.

Головним фактором метаморфізму є підвищення температури, яке визначається геотермічним градієнтом, який являє собою функцію теплового потоку і теплопровідності порід. Його величина не постійна і змінюється в межах від 6 до 150^оС на 1 км. В зв’язку з цим і перехід від катагенезу до метаморфізму також може відбуватися на різних глибинах – від перших кілометрів до 15 км і навіть більше. Найменшою ця глибина є в межах осьових зон серединно-океанічних хребтів, де окрім високого теплового потоку метаморфізму сприяє циркуляція по тріщинах нагрітої до температури 300-350 °С морської води.

Підвищення температури призводить до заміни катагенезу метаморфізмом, а в подальшому, якщо процес підвищення температури продовжується, метаморфізм також поступово може змінюватися частковим і повним плавленням порід. Цей процес називається анатексисом (грецьк. “тексис” – плавлення, “ана” – віща ступінь). Він знаменує найвищу фазу метаморфізму і друга його назва ультраметаморфізм.

Нижньою термобаричною межею при якій починають відбуватися ультраметаморфічні перетворення є температури 680-700 °С і тиск 2-4 кбар. Відповідно, такі умови можуть мати місце тільки на глибинах не менше 6-8 км. Проте, породи основного складу багаті фемічними компонентами, такими як Fe і Mg, починають плавитися тільки при температурі близькій до 1000 °С. Це значно розширює температурний діапазон проявлення процесів метаморфізму від 150-200 °С до 700-1000 °С, а тиск при цьому змінюється від 2-3 до 10-15 кбар.

При метаморфізмі змінам підлягають структурні, текстурні особливості порід та мінеральний склад. Такі перетворення виражаються, перш за все, в перекристалізації порід: дрібнозерниста структура змінюється крупнозернистою, зникає пористість і породи ущільнюються. Прикладом можуть бути кварцові пісковини, вапняки та доломіти. Перші в процесі метаморфізму перетворюються в кварцити, а другі та треті, відповідно, в кальцитові та доломітові мармури. В глинистих та туфогенних породах, а також в мергелях при метаморфізмі розвивається сланцюватість, тобто паралельна структура, яка надає породі властивостей розщеплюватися на тонкі пластинки.

Перетворення мінерального складу порід в процесі метаморфізму призводить до зникнення одних та утворення інших мінералів, більш стійких до нових фізико-хімічних умов. При цьому зміна мінерального складу може відбуватися без зміни хімізму породи в закритій системі. Такий процес називається ізохімічним метаморфізмом. Проте, можливі випадки зміни хімічного складу породи завдяки приносу та виносу речовини у відкритій системі, в такому випадку слід говорити про алохімічний метаморфізм. Якщо цей вид метаморфізму відбувається без зміни об’єму породи, він називається метасоматозом. При цьому явищі відбувається обмін іонами між породами, які підлягають метасоматозу та вміщуючими утвореннями.

В природі спостерігається два основних типи метаморфізму: локальний і регіональний.

Локальний метаморфіз поділяться на контактовийта дислокаційний. Контактовий метаморфізм пов’язаний з вкоріненням у відносно холодні породи верхньої частини земної кори гарячої магми, яка застигає у вигляді інтрузивних масивів – плутонів. У даному випадку метаморфічні зміни відбуваються на межі магми та порід в які вона вкорінюється. Чинниками метаморфізму виступають висока температура та флюїди, джерелом яких є сама магма. Ділянка вміщуючих порід, яка зазнала метаморфічних змін, називається ореолом контактово-метаморфізованих порід. Його розміри залежать від розмірів магматичного тіла (у дайок він складає декілька метрів, а у великих батолітів досягає 3-5 км), глибини застигання плутону (ширина ореола зростає з глибиною), та складу магми (в плутонах, складених кислими породами, ширина ореолу більша в порівнянні з магматичними тілами основного та ультраосновного). Здебільшого ореол контактово-метаморфічних змін співпадає з зоною екзоконтакту (рис. 4.41).

У тих випадках, коли метаморфічні зміни вміщуючих порід відбуваються не тільки завдяки температурному фактору, а підсилюються ще й гарячими розчинами та газами, які виділяються з магми, контактовий метаморфізм переходить у контактово-метасоматичний метаморфізм. Він супроводжується привносом SiO₂, Al₂O₃, MgO, FeO та інших мінералів.

Основними продуктами контактового метаморфізму є роговики, скарни та грейзени. Перші утворюються завдяки метаморфічних перетворень піщано-глинистих порід, другі є результатом вкорінення магми в карбонатні відклади, а треті формуються в результаті пневматоліто-гідротермальних змін кислих порід.

Дислокаційний метаморфізм, який ще називають динамометаморфізмом, відбувається під впливом локального підвищення спрямованого тиску, або стресу в зонах тектонічних розломів, тобто це прирозломний метаморфізм. Його проявлення призводить до зміни структури гірських порід. Старі структури руйнуються і виникають нові з чітко вираженим орієнтуванням мінералів. Крихкі мінерали зазнають перетирання та розвальцювання, а пластичні деформуються.

Зовнішнім вираженням дії динамометаморфізму на породу є сланцюватість, або кристалізаційна сланцюватість, яка підкреслюється певним орієнтуванням мінеральних зерен. Розрізняють також площинну, лінійну та лінзоподібну сланцюватість.

Рис.4.41. Схема будови гранітного Плутону.

1 – граніти; 2 – породи, які вміщують гранітний плутон; 3 – зона екзоконтакту і метаморфічних змін вміщуючих порід (ореол контактово-метаморфізованих порід); 4 – зона ендоконтакту.

Динамометаморфізм може також проявлятися в руйнуванні мінералів і подрібненні породи. Такий тип перетворень первинних порід отримав назву катакластичного динамометаморфізму, а гірські породи, які несуть сліди подрібнення, називаються катакластичними, або катаклазитами. При сильному подрібненні та перетеранні дрібних часток утворюються розсланцьовані породи, які називаються мілонітами, а весь комплекс гірських порід, які зазнали впливу динамометаморфізму, об’єднують під загальною назвою тектоніти.

Тектоніти здебільшого характеризуються низькими показниками фізико-механічних властивостей і легко руйнуються, в зв’язку з чим у місцях їх поширення є вірогідність виникнення обвалів, осувів, тощо.

До локального метаморфізму можна віднести також і ударний метаморфізм, спричинений різким підвищенням температури і тиску в гірських породах верхньої частини земної кори зумовленим падінням на її поверхню космічних тіл. При падінні метеорита за надзвичайно короткий час (менше 0,1 секунди) виділяється велика кількість кінетичної енергії. Ця енергія тратиться на механічні (стискання і подрібнення) і теплові (розплавлення та випаровування) перетворення речовини порід, які зазнали впливу ударної хвилі. Такі породи називаються мішенню. В напрямку від епіцентру до периферії хвилі відбувається поступове зниження тиску та температури яке, відповідно, відображається в якісних і кількісних перетвореннях речовини, що носять зональний характер. Виділяються наступні зони: 1) зона випаровування, де тиск досягає 10³-10⁴ кбар, а температура 10⁴ °С; 2) зона розплавлення, яка характеризується тиском 0,6·10³ кбар на зовнішній межі та температурою – 1,5·10³ °С; 3) зона поліморфних переходів, де тиск становить 100 кбар, а температура 1000 °С; 4) зона інтенсивного подрібнення гірських порід.

Метаморфічні породи, які утворюються в трьох останніх зонах, називаються імпактитами (англ. “імпакт” – ударна дія). Залежно від того переміщені породи або ні, а також від характеру перетворень серед імпактитів розрізняють: катаклазити – не переміщені продукти зі слідами подрібнення; ударні брекчії – сильно подрібнені породи; псевдотахіліти – не переміщені породи, які зазнали часткового плавлення з утворенням скла, та тагаміти – переміщені переплавленні породи, в складі яких присутнє скло. Змішані та переміщені продукти подрібнення називаються зювітами.

Тагаміти являють собою лавоподібні склуваті породи, які на 10-20% складаються з дрібних уламків вміщуючих порід занурених у склувату масу, яка є продуктом розплавлення порід мішені.

Зювіти – це брекчії, складені з уламків розкладеного скла та продуктів подрібнення порід мішені.

Однією з особливостей ударного метаморфізму, яка має вирішальне значення при встановленні метеоритної природи кратерних структур, є наявність новоутворених мінералів, породжених надвисокими, не характерними для земної кори, тисками. Такими “ гіпербаричними ” мінералами є поліморфні модифікації кремнезему — коесит та стишовіт, а також алмаз і лонсдейліт. Два останніх є високобаричними модифікаціями вуглецю.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 134; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!