Реферат : Метаморфизм. Метаморфические горные породы 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> География


Метаморфизм. Метаморфические горные породы




Метаморфизм. Метаморфические горные породы

1.Понятие о метаморфизме. Факторы метаморфизма.

Под метаморфизмом понимают изменение и преобразование горных пород под влиянием различных эндогенных геологических процессов, вызывающих значительные изменения термодинамических условий (прежде всего температуры и давления). Все преобразования в горных породах при процессах метаморфизма происходят путем их перекристаллизации в твердом состоянии. Метаморфизму могут подвергаться горные породы любого происхождения - осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Степень изменения первичных горных пород (степень метаморфизма) может быть самой различной - от незначительных преобразований до полного изменения состава и облика пород.

Главными причинами, или факторами метаморфизма горных пород, являются температура, давление и химически активные вещества - растворы и летучие соединения.

Температура. Процессы метаморфизма, по мнению большинства исследователей, совершаются в интервале температур от 250 - 300╟ до 800╟ С. Повышение температуры всего на 10╟ С вдвое увеличивает скорость химических реакций, а на 100╟ С примерно в 1000 раз. В условиях земной коры повышение температуры вызывается двумя основными причинами:

погружением горных пород на большие глубины, что ведет к возрастанию температуры благодаря геотермическому градиенту (в среднем 1 ╟ на 33 мм.);

тепловым воздействием магматических расплавов, внедряющихся в земную кору.

Повышение температуры также может вызываться поступлением глубинных флюидов, местным возрастанием внутреннего теплового потока и некоторыми другими причинами.

Давление. Различают давление петростатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее) или стресс.

Петростатическое давление является функцией глубины, и возрастание его обычно связано с погружением горных пород в глубь литосферы. Петростатическое давление также повышает температуру плавления минералов.

Боковое давление (стресс) возникает при интенсивных тектонических движениях дислокационного характера. Оно приводит к деформации, вызывает появление закономерностей пространственной ориентировки их в горной породе. Так, например, пластинчатые минералы располагаются плоскостями спайности перпендикулярно к направлению давления, в результате чего формируются так называемые сланцевые текстуры горных пород.

Химически активные вещества (вода, углекислота, водород, соединения хлора, серы и др.) являются катализаторами, облегчающими реакции между кристаллами, участвуют в образовании новых минералов, входя в их структуру и производя замещение старых минеральных ассоциаций новыми.

Существенная роль принадлежит фактору времени, ибо все это очень длительные процессы, осуществляющиеся в масштабах геологического времени.

Если же метаморфические преобразования сопровождаются значительным приносом и выносом, происходит замещение одних минеральных ассоциаций другими, изменяется химический состав горных пород. Такой метаморфизм называется метасоматическим.

2.Типы метаморфизма.

По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды, или типы метаморфизма. Основными типами метаморфизма являются региональный, контактовый и динамометаморфизм.

Региональный метаморфизм является наиболее распространенным и важным видом метаморфизма, поскольку охватывает огромные площади или целые регионы. Он проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чегогорные породы перемещаются из верхних горизонтов земной коры в более глубокие. Обычно прогибание компенсируется осадконаполнением и в качестве главных факторов регионального метаморфизма, таким образом, выступает петростатическое давление и температура, постепенное повышение которой обусловлено геотермическим градиентом; существенную роль также может играть односторонне боковое давление и химически активные вещества.

В глубинных зонах земной коры может проявляться особая стадия регионального метаморфизма, называемая ультраметаморфизмом. Расплавы, возникающие при ультраметаморфизме и имеющие обычно гранитный состав, проникают во вмещающие породы, пронизывают их, образуя своеобразные породы смешанного состава - мигматиты. Широко развиты мигматиты в пределах древних щитов - Балтийского, Украинского, Алданского.

Контактовый метаморфизм проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами. Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающее магматическое тело породы, так и краевые части самого магматического тела. Ширина зоны контактового изменения (контактового ореола) может изменяться от сантиметров до первых километров. Основными причинами изменения горных пород в зонах контактов являются температура, возрастающая благодаря тепловому воздействию магматических масс на вмещающие породы, и химически активные газовые и жидкие растворы, выделяемые магматическими расплавами.

Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом, а разновидность метаморфизма - контактово - метасоматическим. В зависимости от агрегатного состояния растворов различают пневматолитовый и гидротермальный контактово - метасоматический метаморфизм. Наиболее распространенным контактово - метасоматическими горными породами являются скарны и грейзены.

Динамометаморфизм (катакластический, дислокационный метаморфизм) проявляется, главным образом, в верхних частях земной коры, в зонах развития тектонических движений дислокационного характера. Часто локализуется вдоль разрывных тектонических нарушений. Таким образом, основной причиной, вызывающей его, является одностороннее давление. При динамометаморфизме изменяются в основном структурно - текстурные особенности горных пород. Происходит их дробление, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями. В породах появляется полосчатость, заключающаяся в чередовании слоев различных по форме зерен и окраске минералов, возникает кристаллизационная сланцеватость.

3.Стадийность, зоны и фации метаморфизма.

Степень изменения пород при региональном метаморфизме находится в прямой зависимости от степени изменения термодинамических условий среды, ряд ученых в качестве главного критерия изменения условий рассматривают глубину протекния процесса, поскольку именно ею, в основном, определяется давление и температура.

При региональном метаморфизме различают три стадии изменения горных пород.

Первая стадия - стадия низкой степени метаморфизма или эпиметаморфизм. Ей соответствуют слабые изменения пород, которые проходят при температуре около 500╟ С и давлении менее 500 МПа (5000 атм.). При этом механические процессы преобладают над химическими и в породах сохраняются водные минералы. На этой стадии глины преобразуются в глиняные сланцы, песчаники - в кварциты, известняки - в мраморы. Ей соответствует самая верхняя зона метаморфических изменений - эпизона.

Вторая стадия - стадия средней степени метаморфизма или мезометаморфизм. Ей соответствуют температура от 500 до 1000╟ С и давление от 500 до 1000 МПа (от 5000 до 10000 атм.). На этой стадии происходит потеря водными минералами химически связанной воды. В результате глинистые и кварцевые породы преобразуются в слюдяные сланцы и гнейсы, кислые породы - в гнейсы, основные - в амфиболиты (роговообманковые сланцы). Этой стадии соответствует зона, расположенная ниже эпизоны, которая называется мезозона.

Третья стадия - высокой степени метаморфизма или катаметаморфизм. Преобразования на этой стадии происходят при температуре более 1000╟ С и давлении более 1000 МПа (10000 атм.). Гидростатическое давление преобладает над боковым, а химическое воздействие на горные породы - над химическим. В результате породы приобретают гнейсовую и массивную текстуру: слюдяной сланец преобразуется в гнейс, среднезернистый мрамор - в крупнозернистый, слюдистый кварцит - в кварцитовидный гнейс. Эти породы образуют глубинную зону, располагающуюся ниже мезозоны - катазону.

В настоящее время, говоря о зонах метаморфизма, имеют в виду всю совокупность физико - химических условий, создающихся на той или иной глубине. В соответствии с этим большинство исследователей для характеристики процессов метаморфизма и классификации метаморфических пород пользуются понятием о метаморфических фациях. Под метаморфической фацией понимается группа пород разного состава, образовавшихся в сходных термодинамических условиях. В качестве показателей этих условий используют так называемые индекс - минералы, устойчивые в строго определенных условиях температуры и давления.

По наличию минералов - индексов выделены фации:

повышение температуры =>

фация зеленых сланцев

эпидот - амфиболитовая фация

амфиболитовая фация

пироксен - роговообманковая фация

гранулитовая фация

глаукофановая фация

эклогитовая фация

Таким образом, каждая зона метаморфизма характеризуется наличием определенных минеральных ассоциаций.

4.Метаморфические горные породы.

О реликтовой структуре говорят в том случае, когда в породе сохраняется текстура исходной материнской породы. Так в метаморфизованных осадочных породах сохраняется их слоистость. В условиях одностороннего давления создаются благоприятные условия для развития минералов, вытянутых в одном или двух направлениях (призматических, игольчатых и др.), а также для их упорядоченной переориентации в горных породах.

В результате образуются следующие основные виды текстур:

сланцеватая - при однообразной ориентировке пластинчатых или удлиненных зерен;

полосчатая - при линейном обособлении отделбных минералов или их скоплений;

плойчатая - когда минеральные обособления смяты в мелкие складки;

очковая или линзовидная, образованная линзовидными, параллельно ориентированными скоплениями минералов и некоторые другие.

В некоторых породах, особенно контактово - метаморфических наблюдаются массивные структуры. Формы залегания метаморфических пород в абсолютном большинстве случаев наследуются от пород исходных. исключения составляют формы залегания контактово - метаморфических пород, представленных контактовыми ореолами.

Классификация метаморфических горных пород.

название групп пород

примеры пород

регионально-

метаморфические

эпизоны

филлиты, хлоритовые, тальковые

мезозоны

слюдяные сланцы, мраморы, кварциты, амфиболиты

катазоны

гнейсы, кварциты, мраморы

зоны ультраметаморфизма

мигматиты

контактово-

метаморфические

собственно контактово-метаморфические

роговики

контактово- метасоматические

скарны, грейзены

динамометаморфические

динамометаморфические

тектонические брекчии,милониты

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://ecosoft.iatp.org.ua/

Похожие работы:

  • Метаморфизм и метаморфические горные породы

    Реферат >> Геология
    Метаморфизм и метаморфические горные породы Метаморфизм – это процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов ... плавление горных пород начинается при значительно более низких температурах. Фации метаморфизма Метаморфические породы ...
  • Горные породы, алгоритмы их определения

    Дипломная работа >> Геология
    ... лавы. Разделение горных пород по происхождению на магматические, осадочные и метаморфические в современной геологии ... и каменный уголь. III. Класс метаморфических горных пород А. Подкласс пород регионального метаморфизма Глинистые сланцы, слюдистые сланцы ...
  • Основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства

    Реферат >> География
    ... фосфоритов, горючие сланцы и др. Многие метаморфические горные породы (гнейсы, сланцы, мраморы) первоначально накапливались ... тектонических движений земной коры, магматизма, метаморфизма горных пород, сейсмической активности. Главными источниками энергии ...
  • Контактово-метасоматические горные породы

    Реферат >> Геология
    ... горных пород, образовавшихся при контактовом метаморфизме ……………………...………… 26 7.2 Магнитные свойства горных пород …………………………...... 26 7.2.1 Магнитные свойства метаморфических пород ... продуктов регионального метаморфизма. Метаморфические породы имеют высокую ...
  • Магнитные свойства горных пород

    Статья >> География
    ... горных пород и минералов, например почти все осадочные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины), многие метаморфические ... напряженности Н, горная порода приобретает в результате последующего умеренного разогрева (например, при метаморфизме) или ...
  • Минералогия и петрография кианитсодержащих пород Борисовских сопок

    Дипломная работа >> Геология
    ... (по Маракушеву А.А., 2001) Кварциты – метаморфические горные породы, слагающиеся преимущественно кварцем, содержание которого ... 120 с. Шерстюк А.И., Кривцова Л.И., Поликарпов А.И. Метаморфизм горных пород. Изд-во Горного института им. В.В. Вахрушева, 1970 ...
  • Свойства горных пород. Процесс внутренней динамики Земли

    Контрольная работа >> Геология
    ... является составной частью магматогенных, а также метаморфических пород: гранитов и гранитных пегматитов, сиенитов, ... магнитного поля. Метаморфизм - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры ...
  • Геодинамика докембрийской земной коры

    Реферат >> География
    ... для двух реологически различных типов горных пород - магматических и метаморфических. Из этого обзора очевидно ... А.А. Петрология метаморфических горных пород. Издательство МГУ, Москва. 1973. Герасимов В.Ю. Температурная эволюция метаморфизма и обратимость ...
  • Инженерная геология

    Контрольная работа >> Геология
    ... ). Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Благодаря ...
  • Декоративные свойства природного камня "Яшма"

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... и снова вовлекается в процессы метаморфизма (цикл 4), приводящие к образованию метаморфических горных пород: ортогнейсы, ортоамфиболиты, ортокварциты и др ...