Магматические горные породы. Вулканизм. Ледники

Магматические горные породы. Вулканизм. Ледники

CИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Контрольная работа 1,2

по дисциплине «Геология»

Вариант № 3

Выполнил:

Минаков Александр

зГМ 12 - 05

Красноярск 2013

Контрольная работа № 1

1) Классификация магматических пород по происхождению и по содержанию SiO2. Эффузивный магматизм, типы вулканических излияний, продукты вулканической деятельности, отличительные особенности интрузивных и эффузивных магматических пород, поствулканические явления и процессы. Географическое размещение вулканов, зоны современного вулканизма

Магматические горные породы классифицируются на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные) горные породы в зависимости от условий застывания. Под влиянием времени экструзивные породы вторично изменяются и делятся на кайнотипные, неизмененные и палеотипные. А эффузивные породы называются пирокластическими это породы образованные при извержении вулканов. В основе химической классификации лежит процентное содержание в породе кремнезема. Существует 5 пород: ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные.

Эффузивный магматизм - это извержение вулкана взрывом газов. Может проходить в форме излияния лавы на поверхность Земли, выходом газов или выбросом обломочных материалов. При высокой температуре происходит: изменение лавы - эффузия; взрывное извержение - эксплозия; медленное вскипание магмы - экструзия. Даже в пределах одного вулкана встречается разнообразие газов в связи с разницей температуры а также типа земной коры. Летучие ( газообразные): водяной пар, хлориды щелочных металлов и железа, CO2, CO, N2, SO2, SO, S2, H2, NH3, HCl, HF, H2S, CH4, H3BO3, Cl, Ar и другие. Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву вышедшею на поверхность.

Отличительные особенности интрузивных и эффузивных магматических пород заключаются в условии образования магматических пород: глубинные или излившиеся. Глубинные образуются под большим давлением и высокой температурой на большой глубине при медленном и равномерном остывании магмы. В связи с чем порода получается с полнокристаллической структурой, массивной текстурой и равномерным распределением минеральных составных частей в массе. А эффузивные породы появляются на поверхности земли в условиях низкой температуры, атмосферного давления. При быстрой отдаче теплоты и выделении газа из лавы образуется большое количество пор, которое сохраняется и после затвердевания. В связи с этим обладают неполнокристаллической структурой с обилием аморфного стекла, неоднородной текстурой и чередованием в ее объеме участков с неодинаковыми составом и структурой.

Поствулканические явления. При затухании вулканической деятельности длительное время наблюдается ряд характерных явлений, указывающих на активные процессы, продолжающиеся в глубине. К их числу относятся выделение газов (фумаролы), гейзеры, грязевые вулканы, термы. Фумаролы (вулканические газы).

После извержения вулканов длительное время выделяются газообразные продукты из самих кратеров, различных трещин, из раскаленных туфолавовых потоков и конусов. В составе поствулканических газов присутствуют те же газы группы галоидов, серы, углерода, пары воды и другие, что и выделяющиеся при вулканических извержениях. Однако нельзя наметить единую схему состава газов для всех вулканов. Так, на Аляске из туфогенно-лавовых продуктов извержения вулкана Катмай (1912 г.) в течение последующих лет выделяются тысячи газовых струй с температурой 600-650, в составе которых большое количество галоидов (HCl и HF), борной кислоты, сероводорода и углекислого газа. Несколько иная картина наблюдается в районе знаменитых Флегрейских полей в Италии, западнее Неаполя, где много вулканических кратеров и мелких конусов в течение тысяч лет характеризующихся исключительно сольфатарной деятельностью. В других случаях преобладает углекислый газ.

Гейзеры - это периодически действующие пароводяные фонтаны. Свою известность и название они получили в Исландии, где наблюдались впервые. Помимо Исландии гейзеры широко развиты в Иеллоустонском парке США, в Новой Зеландии, на Камчатке. Каждый гейзер приурочен обычно к округлому отверстию, или грифону. Грифоны бывают различных размеров. В глубине этот канал, по-видимому, переходит в тектонические трещины. Весь канал заполнен перегретой подземной водой. Ее температура в грифоне может быть 90-98 градусов, в то время как в глубине канала она значительно выше и достигает 125-150 гр. и более. В определенный момент в глубине начинается интенсивное парообразование, в результате колонна воды в грифоне приподнимается. При этом каждая частица воды оказывается в зоне меньшего давления, начинается кипение и извержение воды и пара. После извержения канал постепенно заполняется подземной водой, частично водой, выброшенной при извержении и стекающей обратно в грифон ; на некоторое время устанавливается равновесие, нарушение которого приводит к новому пароводяному извержению. Высота фонтанирования зависит от величины гейзера. В одном из крупных гейзеров Иеллоустонского парка высота фонтана воды и пара достигала 40 м.Грязевые вулканы (сальзы).Они иногда встречаются в тех же районах, что и гейзеры (Камчатка, Ява, Сицилия и др.). Горячие пары воды и газы прорываются к поверхности через трещины, выбрасываются и образуют небольшие выводные отверстия с диаметром от десятков сантиметров до одного метра и более. Эти отверстия заполнены грязью, представляющей собой смесь паров газов с подземными водами и рыхлыми вулканическими продуктами и характеризующейся высокой температурой (до 80-90 0).Так возникают грязевые вулканы. Густота, или консистенция, грязи определяет характер их деятельности и строения. При относительно жидкой грязи выделения паров и газов вызывают в ней всплески , грязь растекается свободно и при этом конус с кратером наверху не более 1-1,5 м, состоящий целиком из грязи . В грязевых вулканах вулканических областей помимо паров воды выделяется углекислый газ и сероводород. В зависимости от причин возникновения грязевые вулканы можно разделить на :1)связанные с выделением горючих газов ;2)приуроченные к областям магматического вулканизма и обусловленные выбросами магматических газов”. К таким относятся Апшеронский, Таманский грязевые вулканы.

Поствулканические процессы - это совокупность минералообразующих процессов, протекающих после излияния лавы или внедрения магмы в толщу пород. Наибольшая роль принадлежит термальным водам и газам, которые выделяются из магмы, а также поверхностным водам, прогретым магматическим теплом. К П. п. относятся алунитизация, цеолитизация, хлоритизация, опализация и др. процессы, приводящие к образованию различных типов измененных пород: опалово-алунитовых, цеолит-карбонат-хлоритовых и др. С П. п. связаны такие вулканические явления, как фумаролы, сольфатары, мофеты, горячие источники в окрестностях вулканов.

Географическое размещение вулканов, зоны современного вулканизма.

В настоящее время на земной поверхности насчитывается 524 вулкана, проявляющих в той или иной степени свою деятельность, в том числе 68 вулканов подводных. Современные вулканы на памяти человечества произвели свыше 2 500 извержений. Потухших вулканов, т. е. не обнаруживших в истории человечества своей активности, но сохранивших в какой-то степени свою форму и строение, насчитывается по крайней мере в пять-шесть раз больше, чем действующих.

Вулканы распределяются неравномерно. В северном полушарии размещается значительно больше вулканов, чем в южном, а особенно они распространены в экваториальной зоне. На континентах такие области, как европейская часть СССР, Сибирь (без Камчатки), Скандинавия, Бразилия, Австралия и другие, почти совершенно лишены вулканов. Другие области - Камчатка, Исландия, острова Средиземного моря, Индийского и Тихого океанов и западное побережье Америки - весьма богаты вулканами. Больше всего вулканов сосредоточено на побережьях и островах Тихого океана (322 вулкана, или 61,7%), где они образуют так называемое Тихоокеанское огненное кольцо.

Вулканы иногда возникают и в настоящее время. Например, в 1943 г. в Мексике на поле одного крестьянина в течение суток образовался 10-метровый конус нового вулкана Перикутин. Через год высота Перикутина достигла уже 350 м.

При взгляде на карту географического распространения вулканов обращает на себя внимание приуроченность их к островам, архипелагам и береговым зонам континентов. Эта видимость породила в прошлом веке ложную теорию, считавшую главной причиной вулканической деятельности доступ океанической воды к магматическим очагам по глубоким трещинам. Последователи этой гипотезы считали, что при соприкосновении воды с расплавленной магмой образуются колоссальные массы пара, которые своим нарастающим давлением производят вулканические извержения. Эта гипотеза была вскоре опровергнута многочисленными фактами, например наличием вулканов на континентах за сотни километров от водных бассейнов, незначительным содержанием водяных паров среди газовых выделений некоторых вулканов и т. п.

В настоящее время общепризнанны зависимость вулканической деятельности от тектонических процессов и обычная приуроченность их к геосинклинальным областям, как наиболее подвижным зонам земной коры. В процессе тектонических движений в этих зонах появляются глубокие разломы, обрушения, поднятия и опускания отдельных блоков земной коры, сопровождающиеся складкообразованием, землетрясениями и вулканической деятельностью. Главными областями тектонических движений в наше время являются Тихоокеанская, Средиземноморская, Атлантическая и Индийская зоны. Естественно, что абсолютное большинство современных вулканов расположено в их пределах.

Тихоокеанская зона протягивается от Камчатки на юг через острова: Курильские, Японские, Филиппинские, Новую Гвинею, Соломоновы, Новые Гебриды и Новую Зеландию. В сторону Антарктики «огненное кольцо» Тихого океана прерывается и затем продолжается вдоль западного побережья Америки от Огненной Земли и Патагонии через Анды и Кордильеры к южному берегу Аляски и Алеутским островам. К центральным частям Тихого океана приурочена вулканическая группа Сандвичевых островов, островов Самоа, о-ва Тонга, Кермадек и Галапогосских островов. В составе тихоокеанского огненного кольца насчитывается почти 4/5 всех вулканов Земли, проявивших себя в историческое время более чем 2000 извержений.

Средиземноморская зона охватывает вулканическую деятельность в пределах альпийской геосинклинали от крайнего запада Европы до юго-восточного окончания Азии, захватывая острова Малайского архипелага. В пределах этой зоны вулканическая деятельность наиболее активна в краевых частях, т. е. на эападе в районе Средиземного моря и на востоке в Ма- лайском архипелаге. В Южной и Центральной Европе к этой зоне относятся потухшие вулканические районы Оверни (Франция), Эйфеля (ФРГ) и Чехии. Затем идут средиземноморские вулканы, разделяющиеся на три группы: итальяно-сицилийскую с такими известными вулканами, как Везувий, Этна, Стромболи, Волкано; сицилийско-ионическую, включающую Пантеллерию и некоторые подводные извержения; и эгейскую, в которой самым выделяющимся активным центром является вулкан Санторин.

Далее на восток зона включает такие потухшие вулканы, как Эльбрус и Казбек на Кавказе, Арарат в Турции и Демавенд в Иране. На Памире и в Гималаях, а также в других сильно сжатых ядрами складчатых цепях юга Азии не наблюдается молодой вулканической деятельности, но уже в Бирме вновь появляются молодые вулканы. Затем зона охватывает одну из самых активных областей вулканической деятельности на Земле - область Малайского архипелага. Здесь известны только на островах Суматра 11 действующих вулканов, на Яве - 19, на Малых Зондских - 15 и Южно-Молуккских - 3. Интенсивность вулканических проявлений на островах архипелага объясняется тем, что здесь средиземноморская зона смыкается с «огненным кольцом» Тихого океана.

Атлантическая зона включает в северной части такие известные вулканические области, как Исландия, где известно 26 действующих вулканов, в том числе 4 подводных и очень большое количество потухших. Среди действующих наибольшей активностью отличается Гекла - вулкан высотой 1557 м с пятью кратерами, произведший в текущем тысяч ел етииоколо 30 извержений. К северо-западу от Исландии в Атлантическом океане известен один небольшой действующий вулкан на о. Ян-Майен. К югу, вблизи африканского берега, находятся Канарские острова с несколькими вулканами (в том числе Пик-Тенериф) и острова Зеленого Мыса с одним действующим вулканом Фогу. Северо-западнее Канарских островов располагается группа Азорских островов вулканического происхождения, вблизи которых были зарегистрированы четыре подводных извержения. В экваториальной и южной частях Атлантического океана известны вулканические острова Гвинейского залива, Вознесения, Святой Елены и Тристан-да-Кунья, хотя вулканическая деятельность на них прекратилась давно. К атлантической зоне вулканизма относится также Гвинея на западном берегу Экваториальной Африки с одним действующим вулканом Камерун.

Индийская зона включает три группы вулканических островов в Индийском океане: коморскую с вулканом Каратала, маскаренскую с вулканом Питон-де-ла-Фурнез и кергенскую с действующим вулканом на о. Херд. Крупнейший в последней группе о. Керген сложен щитовыми покровами базальта и может рассматриваться как двойник о. Исландии в Индийском океане. К индийской зоне вулканов относятся также вулканы Восточной Африки и признаки молодой вулканической деятельности на Аравийском полуострове и в Малой Азии. Вулканы Восточной Африки, по-видимому, связаны с системой глубоких тектонических трещин и вытянутыми вдоль них узкими площадями опускания, которые тянутся от Красного моря через Кению и Танганьику до берега Мозамбикского пролива.

В Кении и Танганьике этот район опускания известен как Большой Африканский грабен. В его северной части находятся два действующих вулкана: Дубби и Афдеда. В восточной ветви долины грабена известны четыре точки активного вулканизма, а в западной ветви, в Танганьике, находится группа вулканов Коруну, наиболее активных вулканов Африки. Две самые высокие африканские горы - Кения (5199 м) и Килиманджаро (5895 м) - представляют собой руины древних вулканов начала современного вулканического альпийского цикла. Признаками молодого вулканизма в Аравии и Малой Азии являются обширные базальтовые плато северной части Аравийского полуострова, свежие вулканические конусы в окрестностях Дамаска, наконец, два вулканических извержения в историческое время в Западной Аравии и подводное извержение около Адена. К индийской зоне вулканической деятельности следует отнести два известных в Антарктиде действующих вулкана: Эребус и Террор.

2) Ледники. Условия образования ледников, понятие о снеговой границе, типы ледников. Геологическая работа ледника по разрушению, переносу и накоплению горных пород. Ледниковые формы рельефа, экзарация, морены

Ледники. Ледниками называют естественные скопления масс движущегося льда, образующиеся на суше в результате накопления и преобразования твёрдых атмосферных осадков в районах, где в течение многих лет количество падающего снега превышает его убыль от таяния и испарения.

В настоящее время около 11% площади суши покрыто ледниками. Мощный ледниковый покров скрывает острова Антарктиды, объединяя их в единый ледяной континент. 1834 тыс. км2 поверхности архипелага Гренландия покрыто льдом, мощность которого местами превышает 3 км. , а объём - около 3630 тыс.км3.

В умеренных и тропических широтах льды и вечный снег покрывают вершины высоких гор. Общая площадь горных ледников в обоих полушариях свыше 120 тыс. км2. Некоторые горные ледники достигают больших размеров. Например, ледник Федченко в Западном Памире достигает 77 км в длину при мощности льда до 550 м.

Однако общая площадь, занятая ледниками в умеренных и тропических широтах, ничтожна, мала по сравнению с размерами оледенения полярных стран. В южных полярных странах сосредоточено около 86% ледниковых покровов, в северных - несколько более13%, в умеренных и тропических - всего около 0,75%.

Ледники находятся в постоянном движении и производят огромную работу по выработке рельефа земной поверхности, транспортировке и переотложению огромных масс обломков различных горных пород. Кроме того, мощные нагромождения льда в значительной мере определяют характер и распределение климатических зон на Земле, в свою очередь, являясь продуктом климатических условий.

Условия образования ледников. В горах снег сдувается ветром и перемещается лавинами в понижения на склонах, в которых и накапливается в огромных количествах. В нижних горизонтах таких снежных масс снежинки смерзаются в более крупные кристаллы льда, которые в связи с возгоном, обусловленным разной упругостью пара над разными по размеру кристаллами, развиваются быстрее мелких, за их счёт. В результате образуется масса из крупнозернистого снега и прозрачных ледяных зёрен, включающая многочисленные прослои льда, сложенного такими же смёрзшимися ледяными зёрнами. Это фирн (древний, старый). Быстрота образования фирна пропорциональна частоте и амплитуде колебаний температуры. Большое значение имеют при этом давление вышележащих масс снега и появление талых вод, роль которых особенно увеличивается, когда температура достигает О0 С. С глубиной количество ледяных прослоев увеличивается, и фирн постепенно переходит в фирновый лёд, отличающийся от фирна большей плотностью и незначительным содержанием пузырьков воздуха. Ещё глубже фирновый лёд переходит в сплошную массу голубоватого крупнокристаллического ледникового льда. Впадины и низины, в которых скапливается фирн, называется фирновыми полями или снежниками. Накопленные в фирновых полях неподвижные массы льда иногда называют фирновыми ледниками.Лёд пластичен, то есть может изменять форму без разрыва монолитности, и там, где позволяют условия рельефа, начинает течь. Это начинается, как только мощность льда достигает некоторой критической величины (обычно 15-30 м) меняющейся в зависимости от крутизны наклона покрытой льдом местности. При такой мощности, а также под давлением вышележащих толщ фирна и снега лёд преодолевает силу трения и устремляется вниз по склону, образуя ледник. Существование ледников возможно лишь при непрерывном пополнении масс снега и фирна в фирновых полях, которые являются областями их питания. Нижняя граница области питания ледников называется фирновой линией, которая далеко не всегда совпадает со снеговой. Она может находиться ниже снеговой линии в тех случаях, когда пополнение снега в области питания происходит за счёт его обвалов. Выше снеговой линии фирновая линия поднимается, когда залегающие внизу снега сдуваются сильными ветрами, обычными в высокогорных областях.

Понятие о снеговой границе. Снеговая граница или снеговая линия <#"655675.files/image001.gif">

Конечные (краевые) морены. При длительном стационарном положении края ледника наблюдается динамическое равновесие между поступающим льдом и его таянием. В этих условиях у края ледяного покрова будет накапливаться приносимый ледниками обломочный материал, формируя конечную, или краевую, морену (рис.5). В образовании конечных морен выделяет участки таких процессов, как: 1) сваливание в краевой части ледника обломочного материала, поднимающегося по внутренним сколам; 2) напор края льда на уже образовавшиеся отложения и породы подледного ложа (бульдозерный эффект).; 3) латеральное - боковое выжимание или выдавливание насыщенного водой обломочного материала. Сложное проявление различных процессов в краевой части ледника вызывает значительные неоднородности в строении и составе конечных морен. Особенно большой сложностью отличаются напорные морены, состоящие, из чередующихся нарушенных ледниковых морен, водно ледниковых отложений и коренных пород ледникового ложа. Конечные морены в рельефе представляют слабоизогнутые валообразные или грядообразные возвышенности, которые очертаниями в плане повторяют форму края ледникового потока, ледниковой лопасти или отдельных ледников. В европейской части России и в Европе хорошо выражены валообразные гряды конечных морен большой протяженности. Они достигают в длину десятков, а местами и сотен километров. Наличие нескольких гряд конечных морен, отчетливо выраженных в рельефе, соответствует наиболее стационарным положениям края ледника в процессе его отступания, т. е. длительным остановкам, сопровождающимся привносом обломочного материала к фронту ледника. Конечные морены горных ледников пересекают троговые долины и образуют валообразные перемычки, отражающие очертания края ледника. Иногда они имеют форму серповидных гряд (обращенных вогнутой стороной вверх по долине), которые местами продолжаются вдоль склонов долины в виде менее заметных боковых морен. Местами конечные морены подпруживают сток рек, образуя озера.

Контрольная работа №2

1)Общая характеристика материалов класса самородные элементы их отличительные особенности, применение

К этому классу относятся минералы, состоящие их одного химического элемента и называемых по этому элементу. Например: самородное золото сера и т.д. Все они подразделяются на две группы: металлы и неметаллы. В первую группу входят самородные Au , Ag , Cu , Pt , Fe и некоторые др., во вторую - As , Bi , S и С (алмаз и графит).