Самая древняя горная порода. Самая древняя земная кора образовалась при гравитационном перемешивании
История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

ГлавнаяДревнийСамая древняя горная порода

Процесс образования минералов и горных пород. Самая древняя горная порода


Самая древняя земная кора образовалась при гравитационном перемешивании

Фотография кратона Пилбара в западной Австралии, сделанная со спутника

NASA

Австралийские геологи провели датировку горных пород кратона Пилбара — самого древнего из известных участков земной коры — и благодаря этому уточнили механизм его образования. Оказалось, что формирование этого кратона произошло примерно 3,4 миллиарда лет назад в результате нескольких циклов гравитационного перемешивания длительностью около 100 миллионов лет каждый, пишут ученые в Nature Geoscience.

Известно, что в архее — от двух с половиной до четырех миллиардов лет назад — процессы движения земной коры довольно сильно отличались от современных. Если сейчас литосферные плиты двигаются за счет тектонических процессов в основном горизонтально, погружаясь одна под другую в области субдукционных зон, то в архее температура на планете была слишком высокой, часть горных пород земной коры находилась в расплавленном состоянии, поэтому движение земной коры определялось другими процессами, в первую очередь вертикальным перемешиванием. Несмотря на то, что именно эти процессы привели привели к формированию современных литосферных плит, материальных свидетельств о геологических процессах, происходивших с литосферой в катархее и раннем архее, практически не сохранилось. Одним из немногих источников информации служат самые старые кратоны — стабильные участки земной коры с основанием, сформировавшимся в архее. Сейчас на Земле несколько таких участков, расположенных в Индии, Южной Африке и Западной Австралии.

Для уточнения механизмов формирования современной земной коры австралийские геологи под руководством Даниэля Ваймера (Daniel Wiemer) из Квинслендского технологического университета изучили состав кратона Пилбара в западной Австралии — одного из двух самых старых участков земной коры. Его возраст составляет от 3,6 до 3,4 миллиардов лет, и в его состав входит три типа горных пород — основные и ультраосновные породы с преобладающим содержанием железа и магния, которые вместе образуют зеленокаменный пояс, и кислые магматические породы на основе гранита. Эти три слоя формируют периодическую купольно-килевую (dome-and-keel) структуру, в которой одни участки сменяются другими.

Купольно-килевая структура кратона Пилбара. Желтым цветом обозначена кислая магматическая порода на основе гранита, которая формирует купола, зеленым цветом — зеленокаменный пояс, формирующий килевые образования

Wikimedia commons

Предполагается, что к формированию такой структуры в раннем архее привел повторявшийся двухстадийный процесс вертикального перемешивания пород с длительностью одного цикла около 90–100 миллионов лет. Основным механизмом при этом считается развитие гидродинамической неустойчивости Рэлея—Тейлора, которая возникает на границе двух фаз разной плотности вследствие силы тяжести и разницы температур. В результате этого зеленокаменные породы протекают внутрь гранитных, формируя сначала отдельные «пальцеобразные» структуры, которые затем развиваются, сливаясь в более крупные устойчивые образования.

Процесс образования купольно-килевой структуры кратона Пилбара в результате гравитационного «перемешивания» горных пород различной температуры. На первой стадии процесса более холодные основные горные породы погружаются вглубь расплавленного гранита, потоки которого, наоборот, поднимаются наверх

Wikimedia commons

Процесс образования купольно-килевой структуры кратона Пилбара в результате гравитационного «перемешивания» горных пород различной температуры. На второй стадии процесса происходит развитие небольших потоков, расположенных случайным образом, в периодическую купольно-килевую структуру с меньшим количеством более крупных образований

Wikimedia commons

Именно эти процессы гравитационного перемешивания считаются одним из основных механизмов движения частично расплавленной земной коры в архее, однако до настоящего дня их не удавалось изучить количественно и провести их точную датировку. В проведенном исследовании геологи впервые достаточно точно определили время этих процессов, а также описали их с помощью термодинамической модели. Датировка отдельных участков горных пород кратона Пилбара с помощью изотопного анализа свинца и урана показала, что в этом случае один из циклов гравитационного перемешивания продолжался примерно 10 миллионов лет и окончился около 3,41 миллиарда лет назад. Это, например, привело к вертикальному переносу более старых гранитных пород вверх.

Предложенный авторами механизм формирования земной коры в результате трех циклов гравитационного перемешивания и его примерная датировка

D. Wiemer et al./ Nature Geoscience, 2018

Исследователи отмечают, что для формирования современной земной коры потребовалось три цикла длительностью около 100 миллионов лет. Каждый из циклов включал в себя более короткие промежутки перемешивания в результате гравитационной неустойчивости длиной от 5 до 30 миллионов лет и более длинные паузы между ними длительностью около 75 миллионов лет, во время которых происходили локальные процессы старения породы, связанные с эрозией и вулканизмом. В результате этих трех циклов образовалась твердая литосферная плита, которая потом уже двигалась по современным тектоническим механизмам.

Ученые утверждают, что полученные ими результаты согласуются с данными, известными для других, более молодых кратонов в Африке и Индии. Предложенный геологами количественный механизм формирования земной коры может быть использован как в будущих полевых исследованиях, так и для моделирования геологических процессов на Земле. 

Горные породы кратона Пилбара — один из важных источников информации о геологическом состоянии Земли в архее. Например, изучение газовых пузырьков в базальтовых породах, найденных именно в Пилбаре, показало, что атмосферное давление на Земле около 2,5–3 миллиардов лет назад было почти в два раза ниже современного, что ученые связывают с низким содержанием азота.

Александр Дубов

nplus1.ru

Определение возраста горных пород

Как определяют возраст земли и горных пород

Возраст лошади или собаки можно определить по зубам, дерева - по толщине ствола или по годичным кольцам роста, а как узнать возраст Земли и горных пород, которые слагают ее? В библии - древнейшем сборнике религиозных произведений - утверждается, что Земля очень молода - ей немногим более 7 тыс. лет. Эту нелепую цифру опровергают естествознание и история человеческого общества. Однако дать правильный ответ на вопрос о возрасте Земли и времени различных геологических событий не так просто. Потребовались многие годы упорного труда большой армии ученых - геологов, биологов, палеонтологов, физиков, чтобы определить возраст Земли.

Геологи и палеонтологи изучили осадочные породы (песок, глину, известняк, мергель и др.) земной коры от верхних слоев - самых молодых до нижних - самых древних. По сохранившимся в них остаткам организмов они восстановили подлинную историю жизни на Земле. Развитие растений и животных шло от простых форм к сложным, от низших к высшим в связи с изменением условий существования. Ученые выделили в истории Земли и жизни пять эр, в каждой эре несколько периодов, а в периодах в свою очередь эпохи и века.

Каждый последующий период отличается от предыдущего возникновением новых, более высокоорганизованных растений и животных, изменениями климата, расположения суши и моря.

В каждую эру, период или эпоху геологической истории существовали определенные животные и растения.

По остаткам организмов, их называют руководящими ископаемыми, определяют относительный геологический возраст отложений земной коры, т.е. прослеживают, что было раньше и что позже. Палеонтологи устанавливают одновозрастность (одновременность) слоев, расположенных на большом расстоянии друг от друга, и восстанавливают древнюю географию (палеогеографию) для различных периодов, эпох. Например, если находят в слоях Земли трилобитов, то эти слои относят к морским отложениям палеозойской эры, а если находят остатки динозавров, то содержащие их слои относят к континентальным отложениям мезозойской эры.

Однако таким способом нельзя узнать, сколько лет продолжались геологические эры, периоды, эпохи, т.е. определить в тысячах или миллионах лет их абсолютный геологический возраст.

Попытки вычислить абсолютный возраст слоев Земли делались давно, но лишь в последние годы, когда физика и химия достигли больших успехов, удалось разработать методы точного измерения времени далекого прошлого.

Физики и химики открыли, что атомы некоторых элементов - урана, тория, радия и др. - все время изменяются, "распадаются", образуя другие элементы. Превращение атомов, или распад, сопровождается радиацией, т.е. излучением мелких заряженных частиц. Поэтому такие элементы называются радиоактивными, а процесс их превращения - радиоактивным распадом. Оказалось, что радиоактивный распад протекает всегда с одной и той же скоростью. На него не влияют высокая температура и давление в недрах Земли. В науке принято определять скорость радиоактивного распада временем, необходимым для распада половины имевшегося вначале количества элемента. Это время называется периодом полураспада. Он неодинаков у разных элементов. Полураспад рубидия-87 происходит за 50 млрд. лет, калия-40 - за 1,25 млрд. лет, урана-238 - за 4,52 млрд. лет, радия - за 1590 лет. Постоянные для каждого радиоактивного элемента скорости распада позволяют использовать их как точные часы для измерения возраста горных пород.

При распаде одного из видов (так называемых изотопов) радиоактивного урана образуются элементы гелий и свинец. Высчитано, что для накопления 1 Г свинца в 100 Г урана (т.е. 1%) нужно около 90 млн. лет. Таким образом, определив процент свинца в уране, можно установить, сколько времени прошло с начала процесса распада, или начала образования горной породы.

При помощи радиоактивных элементов ученые высчитали возраст Земли, который определяется не менее чем в шесть миллиардов лет! С помощью этого метода определен возраст самых древних горных пород, выходящих на поверхность Земли.

Для определения более кратких отрезков времени применяется очень интересный и точный радиоуглеродный метод. Им определяют возраст до 50 тыс. лет, и ошибка не превышает 400 лет. В тканях живых организмов наряду с обычным углеродом (его атомный вес 12) содержится небольшое и постоянное количество его изотопа, или радиоактивного углерода с атомным весом 14. Период полураспада радиоактивного углерода недолог - 5760 лет. В сохранившихся органических остатках (кости, стволы деревьев, затонувших в болоте, ткани и пр.), углерод-14 постепенно утрачивает радиоактивность. Его количество очень мало и может быть обнаружено очень точными приборами. Проверить этот метод удалось, изучая археологические памятники, возраст которых был известен по историческим документам.

Радиоуглеродным методом определили возраст многих археологических и палеонтологических находок. Например, возраст необугленных зерен пшеницы и ячменя, найденных в Египте, оказался равным около 6100 годам, а найденные в Израиле свитки библии насчитывают около 2000 лет.

В 1951 г. на Таймыре нашли остатки трупа мамонта. По содержанию радиоуглерода в сухожилиях животного и остаткам растений около трупа установили, что мамонт пролежал в вечной мерзлоте более 11 тыс. лет.

Таковы вкратце те методы, которыми располагает наука. Нет сомнения в том, что скоро будут открыты новые, еще более точные способы измерения времени далекого прошлого.

В глубине восточной части Большого Каньона, расположенного в Аризоне, находятся расположенные в ряд “древние” базальтовые лавовые потоки, известные геологам, как слой Базальт Карденас (Рисунок 1). Когда-то это была расплавленная лава, которая последовательно извергалась на земную поверхность через кратеры и трещины вулканов и растеклась по уже отложенным пластам алевритов. Эти пласты быстро затвердели и стали плотной горной породой черного цвета, которая называется базальтом (Рисунок 2). Позже эта порода покрылась толстыми слоями осадочной породы. Расположение потоков лавы Базальта Карденас во всей последовательности слоев горных пород в Большом Каньоне можно рассмотреть в общей геологической “блоковой" схеме строения Большого Каньона (Рисунок 3). В этой статье исследуется ошибочность предположений, используемых большинством светских геологов, которые применяют униформистскую систему взглядов (медленные и постепенные геологические процессы) при “датировании” горных пород Большого Каньона.

Следы лавы в Большом Каньоне США

Рисунок 1. Расположенные рядами потоки лавы Базальт Карденас в восточной части Большого Каньона - вид со стороны пустыни. Фото: Saul Mendiola

Определение возраста горных пород

Можно ли по тому, как расположены эти базальтовые потоки лавы в последовательных пластах горных пород Большого Каньона или с помощью физического анализа, установить точный возраст этих пород? Нет. Однако большая часть геологов классифицируют слой Карденас Базальт, как докембрийский; то есть, он намного старше так называемых Кембрийских горных пород, таких как Песчаник Тапитс и сланцевый слой Брайт Ейнджел, в которых обнаруживаются окаменелости морских существ, таких как трилобиты (Рисунок 3). Но эта порода выглядит так же, как и другие базальтовые породы, расположенные по всему миру. Применяя радиометрический метод для датирования горных пород, эти геологи убеждены в том, что теперь у них есть практически надежный метод определения точного возраста.

Расплавленные лавовые породы, которые непрерывно извергались на земную поверхность через кратеры и трещины вулканов, растекалась по отложенным к тому времени пластам алевритов. Эти пласты быстро затвердели и стали плотной горной породой черного цвета, которая называется базальтом. Позже эта порода покрылась толстыми слоями осадочной породы.

Некоторые “материнские” элементы, такие как калий, рубидий, уран и самарий являются радиоактивными и в результате распада со времени они изменяются (в соответствии с современными лабораторными измерениями это происходит очень медленно) и становятся “дочерними” элементами, а именно аргоном, стронцием, свинцом и неодимом, соответственно. Этот радиоактивный распад похож на тиканье часов, за исключением того, что вместо секунд эти “часы" радиоактивного распада предположительно отсчитывают миллионы лет. Исследуя эти материнские и дочерние химические элементы в горных породах, и применяя измеренные сегодня показатели скорости радиоактивного распада, геологи уверенно заявляют, что они могут подсчитать на протяжении какого времени происходил радиоактивный распад материнских элементов для того, чтобы образовать измеренные количества дочерних химических элементов. А затем они выводят так называемый точный (или абсолютный) возраст горной породы.

Каков возраст лавовых пород?

Эти радиометрические методы датирования использовались для того, чтобы подсчитать абсолютный возраст слоев Карденас Базальт, который составил 1103±66 миллионов лет. (Число, следующее после символа ± означает допустимую ошибку во время определения “возраста" и поэтому 1,103±66 миллионов лет означают, что возраст составляет между 1,037 и 1,169 миллионов лет) По крайней мере, так может показаться! Однако более тщательный анализ результатов всех этих исследований выявляет ошибочность методов радиологического датирования пород.

Базальтовые породы

Рисунок 2. Дома, стоящие на мощном слое базальтовых пород. Фото: SBA73

Предполагаемый учеными возраст, составляющий 1103±66 миллионов лет, был получен с помощью использования изохронного метода исследования изотопов рубидия-стронция с 10 образцами. Ученые считают этот возраст наилучшим полученным результатом радиометрического датирования горной породы Большого Каньона. Тем не менее, теоретический калий-аргоновый “возраст” для каждого из 15 отдельных образцов слоя Карденас Базальт колеблется от 577±12 до 1,013±37 миллионов лет, тогда как калий-аргоновый изохронный “возраст", полученный с помощью 14 образцов, составляет всего лишь 516±30 миллионов лет. Это меньше, чем половина рубидий-стронциевого изохронного “возраста”, который составляет 1,111±81 миллионов лет, полученный на основе исследования 19 образцов. Этот возраст также меньше так называемого кембрийского возраста песчаника Тапитс, который расположен на вершине и покрывает лавовый слой Карденас Базальт (Рисунок 3). Но что еще хуже, так это то, что самарий-неодимовый “возраст", полученный с использованием 8 образцов, составляет 1,588±170 миллионов лет - более чем в три раза больше, чем калий-аргоновый изохронный “возраст", составляющий 516±30 миллионов лет!

Итак, какой же “возраст” лавовых потоков слоя Карденас Базальт правильный?

(a) 516±30 миллионов лет (калий-аргоновый изохронный возраст)

(b) 1,111±81 миллионов лет (рубидий-стронциевый изохронный возраст)

(c) 1,588±170 миллионов лет (самарий-неодимовый изохронный возраст)

(d) Ни один из вышеперечисленных

Как мы можем знать, какой возраст является правильным, если это невозможно проверить?

блоковая схема расположения пластов горных пород Большого Каньона

Рисунок 3. Геологическая “блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого Каньона, на которой можно увидеть лавовые потоки Карденас Базальт в месте изображения последовательности залегания горных пород, обозначенной как Докембрийская и современные лавовые потоки, стекающие со стен Каньона с вершин вулканов, расположенных с северной стороны.

Более быстрый радиоактивный распад?

В любом случае, могло ли так быть, что эти радиоактивные часы тикали раньше с большей скоростью, чем они тикают сегодня? Существует весьма убедительное доказательство того, что возможно, так оно и было (смотрите Дополнительная литература в конце статьи). Таким образом, радиоактивный распад самария происходил быстрее, чем распад рубидия, который в свою очередь распадался быстрее, чем калий. Такие увеличенные показатели скорости радиоактивного распада могли бы означать, что этим базальтовым лавовым потокам может быть всего лишь тысячу лет. Безусловно, методам радиоактивного датирования просто нельзя доверять.

Конечно, те, кто хотят верить в то, что земле миллионы лет, чтобы приспособить свою веру в эволюцию земли и всей жизни на ней, настойчиво утверждают, что эти радиометрические методы датирования пород все равно показывают, что земле миллионы лет, а не всего нескольких тысяч лет, которые необходимы для библейской шкалы времени. Но какие возрасты определяют эти же методы, когда они применяются к горным породам, образование которых можно перепроверить?

Современные базальтовые лавовые потоки и их возраст

В восточной части Большого Каньона находятся другие базальтовые лавовые потоки. На плоской возвышенности в северной части Каньона расположены более 160 вулканических конусов, из которых вытекают эти базальтовые лавовые потоки. После образования Большого Каньона извержения происходили настолько часто, что некоторые из этих базальтовых лавовых потоков каскадом спадали как расплавленные водопады по краям Каньона, вниз по стенам Каньона и в самом Каньоне, где они образовывали дамбы, которые временно перекрывали поток реки Колорадо.

Возможно даже, что американские индейцы были свидетелями этого удивительного зрелища. Несмотря на это, согласно с широко распространенными предположениями светских геологов, калий-аргоновый возраст этих базальтовых потоков составляет около 500000-1 миллионов лет. Более того, их рубидий-стронциевый изохронный возраст составляет 1143±220 миллионов лет! Это такой же возраст, что и рубидий-стронциевый изохронный возраст, составляющий 1111±81 миллионов лет для лавовых пород слоя Карденас Базальт, который залегает в нижних пластах Большого Каньона.

Ошибки радиологического датирования

Итак, как самые молодые базальтовые лавовые потоки Большого Каньона, извержение которых возможно происходило всего лишь тысячу лет назад, могут быть такого же радиологического рубидий-стронциевого возраста, составляющего 1.1 миллиард лет, как и некоторые из самых старых базальтовых лавовых потоков на дне Каньона? Ответ: расплавленная порода, которая образовала молодые базальтовые лавовые потоки, вышла из недр земли, которую геологи называют мантия; поэтому эти лавовые потоки получили этот рубидий-стронциевый состав из источника мантии. То есть, их рубидий-стронциевый состав не имеет никакого отношения к возрасту лавовых потоков, но имеет прямое отношение к источнику их образования!

Однако, расплавленная порода, которая образовала “древний” слой лавовых пород Карденас Базальт, также вышла из того же самого места мантии земли, расположенного под Большим Каньоном. Поэтому, можно в одинаковой степени утверждать, что тот же самый рубидий-стронциевый состав базальтовых лавовых пород также наследовался от того же мантийного источника и таким образом не имеет ничего общего с их возрастом! Несомненно, в месте мантийного источника обеих этих базальтовых лавовых потоков мог произойти радиоактивный распад, но опять такой радиоактивный распад, как в мантии, не позволил бы определить какой-либо возраст, когда эти базальтовые лавовые потоки вышли на поверхность земли.

Поэтому как бы мы не посмотрели на эти методы радиологического датирования, которые основаны на пристрастных убеждениях светских геологов, они абсолютно не способны “определить возраст" этих базальтовых лавовых потоков в Большом Каньоне. Как мы можем быть уверены в том, что радиоактивный распад всегда проходил с такой скоростью, при которой он происходит сегодня? И откуда нам знать, сколько произошло радиоактивного распада в мантийном источнике лавовых пород того, как они вышли на поверхность? Если самые молодые лавовые породы унаследовали весь их предположительный возраст радиоактивного распада, значит, могли унаследовать и “древние” лавовые породы. В конце концов, мы знаем истинный возраст молодых лавовых пород, потому что их извержение, возможно, произошло во времена существования человека. Там, где возможно провести повторную проверку фактов, эти методы радиоактивного датирования окончательно совершенно не действуют. И почему мы должны доверять этим ошибочным предположениям относительно возраста любых горных пород?

Истинный возраст базальтовых лавовых пород Большого Каньона

Что касается истинного возраста этих базальтовых лавовых потоков Большого Каньона, его определить совсем нетрудно, если делать этого с позиции библейской точки зрения и библейской шкалы времени истории земли, как абсолютной истины. Лавовые породы Карденас Базальт изверглись незадолго до того, как их покрыли осадочные породы с окаменелостями. Поэтому они распространились по дну океана, существующее до Потопа, и возможно, что в течение нескольких лет “огромные фонтаны" раскалывали дно океана в начале Потопа приблизительно 4,500 лет назад. (Библейское описание мира, который существовал до Потопа, не исключает вытекания лавовых потоков прямо на дно океан; так и сегодня лавовые потоки стекают в океан, а люди, которые живут на суше, просто не замечают их). И так как Большой Каньон был образован в самом конце Потопа (или вскоре после этого), базальтовые лавовые потоки, которые каскадом стекали по стенам Каньона, продолжали и дальше стекать после окончания Потопа, а затем сюда переселились американские индейцы после того, как они рассеялись из Вавилона. Поэтому этим лавовым породам было бы менее, чем 4000 лет.

Доктор Эндрю Снеллинг - доктор геологических наук из сиднейского университета, работает консультантом по вопросам геологии в организациях Австралии и Америки. Доктор Снеллинг - профессор Института креационистских исследований в Санти (Калифорния) и автор многочисленных научных статей.

biofile.ru

Типы горных пород с окаменелостями

Высокочувствительные приборы, такие как массовые спектрометры, используются для определения химического состава ископаемых костей и копролитов. По этим данным можно получить информацию о ежедневной диете и минеральном составе пищи, что позволит определить растения, содержащие высокие концентрации тех же минералов.

Осадочные горные породы, которые содержат окаменелости, покрывают слоем отложений пойменные участки рек, ручьев, озер и внутренних морей. Отложения формируются из слоев песка, ила, а также растительных и животных материалов. Это сохраняет и защищает доисторические останки от воздействия воздуха и разрушения. Со временем осадки затвердевают и уплотняются в осадочную горную породу.

Поскольку магматические породы образуются из раскаленной магмы, в магматических породах нельзя найти окаменелости. Метаморфические породы, которые первоначально были осадочными породами, содержат окаменелости, но в результате происходящих с ними изменений и сжатия окаменелости разрушаются и деформируются.

Содержащие окаменелости горные породы в процессе метаморфизма могут также нагреваться. Это нагревание разрушает сначала самые маленькие, более тонкие ископаемые частицы, затем уже более тяжелые и крепкие. Однако в природе всегда бывают исключения, и некоторые окаменелости при определенных обстоятельствах выдерживают высокие температуры и давление.

Тектонические процессы также разрушают окаменелости. Пластовое давление растягивает и деформирует их точно так же, как и другие типы горных пород. Кливаж, который развивается перпендикулярно к параллельным слоям осадочных пород, также ломает окаменелости. Сдвиги, смещения и поднятия суши разрушают содержащие окаменелости горные породы до неузнаваемости, почти ничего не оставляя геологам для изучения.

При определении возраста слоев окаменелостей и горных пород самый древний слой окажется в самом низу, тогда как самый молодой – наверху. Это справедливо до тех пор, пока слой осадочных пород не сдавливается или не поднимается наверх под действием тектонических сил. Это расположение слоев от самого старого к самому молодому слою называется напластованием.

Какая-то часть горной породы может находиться внутри другого, более древнего слоя осадочной породы. Это может наблюдаться, когда более молодые породы или какие-то другие геологические образования прерывают более древние, существовавшие ранее породы. Когда это происходит, это известно как включение.

Иногда геологи обнаруживают, что эрозия стерла большую часть слоя породы. Некоторых кусков недостает. Эти эрозионные поверхности или стратиграфические нарушения представляют определенный временной период и должны быть учтены каким-то другим способом.

То же самое может происходить с окаменелостями. Окаменелости, расположенные в нижней части толщи осадочных пород, старше, чем перекрывающие их слои. Градиент изменения в типах ископаемых также происходит от самого древнего к самому молодому.

Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.

planete-zemlya.ru

Список горных пород

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Список минералов

1. Золото Au 2. Медь Cu 3. Графит C 4. Сера S 5. Галенит PbS 6. Сфалерит ZnS 7. Пирротин Fe1-xS 8. Киноварь HgS 9. Стибнит (антимонит) Sb2S3 10. Реальгар As4S4 11. Аурипигмент As2S3 12. Молибденит MoS2 13. Пентландит (Fe,Ni)9S8 14. Халькопирит CuFeS2 15. Борнит Cu5FeS4 16. Пирит FeS2 17. Марказит FeS2 18. Арсенопирит FeAsS 19. Корунд Al2O3 20. Гематит Fe2O3 21. Кварц SiO2 22. Опал SiO2×nh3O 23. Касситерит SnO2 24. Рутил TiO2 25. Пиролюзит MnO2 26. Ильменит FeTiO3 27. Шпинель MgAl2O4 28. Магнетит FeFe2O4 29. Хромит FeCr2O4 30. Вольфрамит (Fe,Mn)WO4 31. Гетит FeO(OH) 32. Манганит MnOOH 33. Родохрозит MnCO3 34. Сидерит FeCO3 35. Магнезит MgCO3 36. Кальцит CaCO3 37. Арагонит CaCO3 38. Доломит CaMg(CO3)2   39. Малахит Cu2(CO3)(OH)2 40. Азурит Cu3(CO3)2(OH)2 41. Барит BaSO4 42. Целестин SrSO4 43. Ангидрит CaSO4 44. Гипс CaSO4×2h3O 45. Апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) 46. Вивианит Fe3(PO4)2×8h3O 47. Бирюза Cu(Al,Fe)6(PO4)4(OH)8×4h3O 48. Шеелит CaWO4 49. Галит NaCl 50. Сильвин KCl 51. Флюорит CaF2 52. Форстерит-фаялит (оливин) (Mg,Fe)2[SiO4] 53. Циркон Zr[SiO4] 54. Кианит (=дистен) Al2[SiO4]O 55. Ставролит FeAl4[SiO4]2O2(OH)2 56. Топаз Al2[SiO4](OH,F)2 57. Титанит (=сфен) CaTi[SiO4]O 58. Альмандин Fe3Al2[SiO4]3 59. Гроссуляр Ca3Al2[SiO4]3 60. Андрадит Ca3Fe2[SiO4]3 61. Уваровит Ca3Cr2[SiO4]3 62. Везувиан Ca10(Mg,Fe)2Al4[SiO4]5[Si2O7]2(OH,F)4 63. Эпидот Ca2(Fe,Al)Al2[SiO4][Si2O7]O(OH) 64. Берилл Be3Al2[Si6O18] 65. Шерл NaFe2+3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4 66. Дравит NaMg3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4 67. Эльбаит (рубеллит) Na(Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4 68. Эвдиалит (Na,Ca)9Zr3[Si3O9][Si9O24(OH)3] 69. Энстатит-гиперстен (Mg,Fe)2[Si2O6] 70. Диопсид CaMg[Si2O6] 71. Авгит (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6] 72. Эгирин NaFe[Si2O6] 73. Сподумен LiAl[Si2O6] 74. Волластонит Ca3[Si3O9] 75. Родонит Mn4Ca[Si5O15]   76. Тремолит-актинолит Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2 77. Роговая обманка (Na,K)0-1(Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH,F,Cl,O) 78. Каолинит Al4[Si4O10](OH)8 79. Серпентин Mg6[Si4O10](OH)8 80. Тальк Mg3[Si4O10](OH)2 81. Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 82. Флогопит K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 83. Биотит K(Fe,Mg)3[AlSi3O10](OH,F)2 84. Лепидолит K(Li,Al)3[AlSi3O10](OH,F)2 85. Хлорит (Mg,Fe,Al)46[(Al,Si)4O10](OH)8 86. Калиевый полевой шпат K[AlSi3O8] (не уточняя название, кроме микроклина: точно определяется зеленая разновидность - амазонит) 87. Плагиоклаз Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si2O8] (не уточняя название, кроме альбита: точно определяется сахаровидная или пластинчатая разновидности; а также олигоклаза и лабрадора – точно определяются разновидности с иризацией). 88. Нефелин KNa3[AlSiO4]3 89. Содалит Na8[AlSiO4]6[Cl2] 90. Лазурит Na8[AlSiO4]6[SO4] 91. Цеолит (без уточнения) - водные каркасные алюмосиликаты Na и Ca   Примечание. Формулы сложных минералов достаточно указывать в виде словесного описания, например, нефелин KNa3[AlSiO4]3 – каркасный алюмосиликат натрия и калия; мусковит KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 – слоистый алюмосиликат калия и алюминия с дополнительными анионами.  

 

Список горных пород

Магматические 1. Дунит 2. Перидотит 3. Пироксенит 4. Габбро 5. Базальт 6. Лабрадорит 7. Диорит 8. Сиенит 9. Андезит 10. Гранит 11. Риолит 12. Сиенит нефелиновый 13. Обсидиан 14. Пемза 15. Пегматит гранитный 16. Долерит 17. Туф вулканический Осадочные 18. Известняк 19. Мел 20. Доломит 21. Мергель 22. Глина 23. Аргиллит 24. Алевролит 25. Песчаник 26. Конгломерат 27. Гравелит 28. Брекчия 29. Уголь 30. Боксит 31. Фосфорит 32. Яшма 33. Опока Метаморфические и метасоматические 34. Серпентинит 35. Сланец 36. Гнейс 37. Мрамор 38. Кварцит 39. Эклогит 40. Амфиболит 41. Скарн 42. Лиственит  

 

  Учетная карточка соревнования «Палеонтология»   ЭТАП 1. РАБОТА С ИСКОПАЕМЫМИ   Коллекция №______ Количество баллов ______
Команда:   Фамилия, имя участника:   Начало Окончание Общее время:
 
№ 1. Название ископаемых 2. Геохронологический возраст 3. Условия жизни определяемого образца
А 1. Тип 1.     1. Среда обитания, соленость 1.
2. Класс 2. 1. Класс 1. 2. Форма жизни   2.
3. Отряд 3. 2. Отряд 2. 3. Образ жизни   3.
4. Род 4.     4. Особенности морфологии по образцу 4.
 
Б 1. Тип 1.     1. Среда обитания, соленость 1.
2. Класс 2. 1. Класс 1. 2. Форма жизни   2.
3. Отряд 3. 2. Отряд 2. 3. Образ жизни   3.
4. Род 4.     4. Особенности морфологии 4.
 
В 1. Тип 1.     1. Среда обитания, соленость 1.
2. Класс 2. 1. Класс 1. 2. Форма жизни   2.
3. Отряд 3. 2. Отряд 2. 3. Образ жизни   3.
4. Род 4.     4. Особенности морфологии 4.
Участник «___» 20___ г.
Старший судья «___» 20___ г.
Судьи «___ » 20___г.
                   

 

  Пример Учетная карточка соревнования «Палеонтология» ЭТАП 2. ТЕСТИРОВАНИЕ  
    Количество баллов_____________  
Команда:   Фамилия, имя участника:   Начало Окончание Общее время

 

1. На Земле органический мир представлен следующими царствами: А. Цианобионты, Водоросли, Мхи, Лишайники, Животные. Б. Бактерии, Водоросли, Мхи, Растения, Простейшие. В. Бактерии, Цианобионты, Грибы, Растения, Животные. Г. Бактерии, Растения, Животные. 2. Первые представители царства Растения появились: А. В архее. Б. В позднем протерозое. В. В кембрии. Г. В начале мезозоя. 3. Первые организмы на Земле появились в: А. Протерозое. Б. Палеозое. В. Архее. Г. Фанерозое.
4. Первые наземные позвоночные животные известны из отложений: А. Кембрия. Б. Девона. В. Юры. Г. Палеогена. 5. Первые представители царства Животных появились: А. В архее. Б. В кембрии. В. В позднем протерозое. Г. В ордовике. 6. Первые цветочные растения появились: А. В начале палеозоя. Б. В конце палеозоя. В. В конце мезозоя. Г. В начале кайнозоя
7. Массовое появление скелетной фауны приурочено к границе: А. Архея и протерозоя. Б. Раннего и позднего протерозоя. В. Рифея и венда. Г. Венда и кембрия. 8. Предками птиц являются: А. Млекопитающие. Б. Рептилии. В. Археоциаты. Г. Фораминиферы. 9. Первые рыбы появились в: А. Ордовике. Б. Силуре. В. Девоне. Г. Карбоне.
10. В стратиграфическом кодексе России приняты следующие подразделения стратиграфической шкалы: А. Эратема-эонотема-система-отдел-ярус-зона. Б. Эонотема-эратема-система-отдел-ярус-зона. В. Акротема-эонотема-эратема-система-отдел-ярус-хронозона. Г. Акрон-эон-эра-период-век-фаза. 11. В стратиграфическом кодексе России приняты следующие подразделения геохронологической шкалы: А. Эра-эон-век-период-фаза. Б. Эон-эра-период-век-фаза. В. Акрон-эон-эра-период-эпоха-век-фаза. Г. Акротема-эонотема-эратема-система-отдел-ярус-зона. 12. К подцарству Простейшие или одноклеточные относятся: А. Мшанки, брахиоподы. Б. Граптолиты, конодонты. В. Губковые, археоциаты. Г. Саркодовые, инфузории.
13. Самые древние организмы на Земле: А. Бактерии, цианобионты. Б. Животные, растения, бактерии. В. Растения. Г. Растения, животные, грибы. 14. Панцирные, Лопатоногие, Моноплакофоры – это: А. Брахиоподы. Б. Иглокожие. В. Губковые. Г. Моллюски. 15. Хализитиды, авлопориды, хететиды – это: А. Моллюски. Б. Мшанки. В. Кораллы. Г. Брахиоподы.
16. Хорошо освещенная зона моря с богатым органическим миром называется: А. Неритовой. Б. Батиальной. В. Абиссальной. Г. Ультраабиссальной. 17. Субфоссилии, эуфоссилии, ихнофоссилии, копрофоссилии и хемофоссилии – это: А. Виды рода Fossilia. Б. Органические остатки разных типов сохранности. В. Подразделения стратиграфической шкалы. Г. Конечный продукт пищеварения ракообразных. 18. Формирование биосферы началось: А. 7,5 млрд. лет. Б. 5,1 млрд. лет. В. 3,8 млрд. лет. Г. 2,5 млрд. лет.
19. Скелет у губок бывает: А. Агглютинированный, стеклянный, Б. Известковый, кремневый. В. Гипсовый, известковый. Г. Арагонитовый, липаритовый. 20. В какой геологической эре мы живем: А. Архейской. Б. Кайнозойской. В. Фанерозойской. Г. Четвертичной. 21. Что такое руководящие формы? А. Ископаемые, популярные у палеонтологов. Б. Ископаемые с ручным аппаратом. В. Ископаемые, жившие в узкий интервал времени и широко распространенные. Г. Ископаемые, характерные для длительных интервалов времени.
22. Породообразующими называются ископаемые: А. Составляющие 30-40% от общего объема породы. Б. Составляющие10-15% от общего объема породы. В. Составляющие5% от общего объема породы. Г. Составляющие 5% от валовой добычи. 23. К представителям какого типа относятся следующие термины - ручной аппарат, макушка, ножка, зубные пластины, зубы, мускулы, седло: А. Трилобитообразные. Б. Мшанки. В. Хордовые. Г. Брахиоподы. 24. Что такое проблематики? А. Формы с плохой сохранностью. Б. Формы, систематический статус которых не ясен. В. Формы, образ жизни которых не известен. Г. Формы с неизвестной экологией, морфологией, психологией.
25. Виды рода Homo руководящие формы для: А. Юрского периода. Б. Кембрийского периода. В. Четвертичного периода. Г. Пермского периода. 26. В палеозое выделяют следующие периоды от древних к молодым: А. Девонский, пермский, каменноугольный, силурийский, неогеновый. Б. Каменноугольный, пермский, кембрийский, ордовикский. В. Кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. Г. Палеогеновый, неогеновый, девонский. 27. Губоротые, Повернуторотые, Круглоротые, Голоротые, Покрыторотые – это: А. Коралловые полипы. Б. Черви. В. Рыбы. Г. Мшанки.
28. Риниофиты – это: А. Ручной аппарат брахиопод. Б. Пищеварительные желобки иглокожих. В. Древнейшие представители наземной флоры. Г. Четные курильщики в денсали. 29. Что такое тафономия? А. Причина вымирания динозавров. Б. Наука о позвоночных животных. В. Вещество, применяемое при препарировании ископаемых. Г. Наука об условиях захоронения органических остатков. 30. К водорослям относятся: А. Цианобионты. Б. Диатомеи. В. Проптеридофиты. Г. Саговые.
Участник « » 20__ г.
Старший судья « » 20__ г.
Судьи « » 20__ г.

 

«Учетная карточка соревнования «Радиометрия»

Команда ______________________________________ ФИО участников_______________________________ Тип прибора _____________№____ Площадка №____ Фон _____ мкР/час. От контр. ист. _____ мкР/час.

План радиометрической съемки

Масштаб 1:40, в 1 см 0,4 м

 

 

№ п/п № пик. Пок. приб. мкР/ч Расч. знач. мкР/ч № п/п № пик Пок. приб. мкР/ч Расч. знач. мкР/ч
Значения на пикетах рядовой сети 24.    
25.    
    26.    
    27.    
    28.    
    29.    
    30.    
    31.    
    32.    
    33.    
    34.    
    35.    
    36.    
    37.    
    38.    
    39.    
    40.    
    41.    
Значения в точках детализации 42.    
43.    
    44.    
    45.    
  Значения в эпицентрах аномалий
   
    А–1      
    А–2      
    А–3      

 

 

 

«Учетная карточка соревнования «Радиометрия» Команда___________________________________________ Площадка № ________ ОТЧЕТ

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Учетная карточка соревнования «Шлиховое опробование»

Команда № _______________________________________________________

участник______________________________________

 

Контрольное время: начало соревнования_______________________

окончание соревнования____________________

время соревнования________________________

 

Количество: отмытых условных минералов______________________

количество баллов________________________________

 

Качество шлиха: черный шлих_________________________________

серый шлих __________________________________

отсутствие шлиха_______________________________

 

Подпись участника соревнования:_________________

 

Подпись судьи соревнования:____________________

 

 

mykonspekts.ru

Виды горных пород — Науколандия

Выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы.

Магматические горные породы — это так или иначе застывшая магма. Магма — это часть мантии Земли, которая расплавлена. В этой расплавленной мантии (магме) кроме того присутствуют газы и пары воды.

Магма от поверхности Земли находится на глубине от 10 до 200 км и имеет температуру выше 1500 °C. Когда она поднимается выше, то остывает и поэтому застывает. Если застывание произошло на значительной глубине, то образуются глубинные магматические породы. Примером такой породы является гранит.

Если магме удается подняться к поверхности Земли, то из нее выделяются газы и пары воды. Без них магма называется лавой. На поверхности Земли лава застывает и образует вулканические горные породы. Примером такой породы являются различные базальты.

Гранит может быть различного цвета, он менее плотный и состоит из крупных кристаллов, преимущественно полевых шпатов и кварца. Базальты же более темные, плотные, тяжелые, содержат больше железа.

Происхождение осадочных пород весьма различно. Они образуются из-за осаждения минеральных веществ на поверхности Земли. Так как их накопление происходит постепенно, то они имеют слоистую структуру. В осадочных породах могут присутствовать остатки живых организмов.

На горные породы, находящиеся на поверхности Земли, действуют различные факторы: ветра, живые организмы и др. Горные породы постепенно разрушаются, из них выветриваются различные вещества. В результате этого образуются глинистые и обломочные породы. К обломочным породам относятся глыбы, щебень, галька, гравий, песок.

Глинистые породы в сухом виде похожи на пыль. Однако во влажном виде они превращаются в массу, похожую на пластилин. Это, например, глина.

Кроме обломочных и глинистых пород, есть еще осадочные породы химического и органического происхождения. К химическим относятся соли и гипс. Они образуются выпадением из водных растворов. Органические породы — это остатки живых организмов. Именно органическое происхождение у нефти и природного газа. Из скелетов и панцирей образуется известняк и мел. Остатки растений образуют торф и уголь.

Метаморфические горные породы образуются из других горных пород в глубине земной коры под влиянием высокого давления и температуры. Так известняк превращается в мрамор, а гранит в гнейс. Гнейс — это самая древняя порода, обнаруженная на нашей планете.

scienceland.info

Процесс образования минералов и

 

 

На берегу реки или на склоне горы вы встречаете обломки различных горных пород и минералов. В них часто можно видеть плотно прилегающие друг к другу зерна.

Обломки некоторых пород по внешнему виду напоминают темное стекло и кажутся однородными. Однако под микроскопом можно обнаружить, что они состоят из очень мелких зерен. Встречаются такие породы, у которых ярко выражена слоистость. Часто в них заметны окаменевшие раковины.

Почему горные породы так отличаются друг от друга? Объясняется это различным происхождением их. Одни породы образовались из расплавленной огненно-жидкой магмы, почему и называются магматическими или изверженными. К примеру, назовем гранит, базальт, туф, пемзу. Другие породы образовались на дне древних морей и озер. Постепенно, в течение многих миллионов лет, здесь накоплялись толщи песка, глины, остатков организмов. Так образовались осадочные породы. В результате движений земной коры морское дно стало сушей.

формы залегания магматических пород

Различные формы залегания магматических пород

Из осадочных пород вам хорошо знакомы глина, мел, песчаник, известняк. Осадочные и магматические породы в связи с движениями земной коры могли опускаться в глубокие недра и там, подвергаясь сильному давлению и нагреванию, изменялись. Так создавались новые породы. Геологи называют их метаморфическими1. К ним относятся мрамор, глинистый сланец, гнейс.

Таким образом, по своему происхождению горные породы разделяются на магматические, осадочные и метаморфические. Все они состоят из минералов.

Минерал — природное химическое соединение элементов с определенными, лишь ему присущими свойствами. Например, в результате соединения натрия и хлора образуется поваренная соль, а при соединении кремния и кислорода — кварц. В природе встречаются и минералы, состоящие из одного элемента, например самородное золото, серебро, сера и др. Минералы отличаются по цвету, твердости, плотности и другим свойствам.

Количество минералов очень велико: около трех тысяч разновидностей. Правда, половина из них встречается редко.

Магматические (изверженные) горные породы

На больших глубинах от поверхности Земли находятся очаги раскаленной магмы. При образовании гор в земной коре возникают глубокие трещины, по которым поднимается магма, заполняя образовавшиеся пустоты. Постепенно магма охлаждается и кристаллизуется. Если это происходит на значительной глубине, формируются кристаллические зернистые породы. Они называются глубинными магматическими. Когда же магма изливается через жерла вулканов или трещины в земной коре, образуются излившиеся магматические породы. Они представляют собой пористую шлакообразную массу (пемза) или стекловатую (обсидиан).

1 От греческого слова «метаморфоо»— изменяю, превращаю.

Магматические горные породы часто совершенно непохожи одна на другую. Они бывают разнообразны и по цвету: почти белые, желтовато-розовые, зеленые, красные, коричневые, черные. Одни породы плотные, как стекло, другие состоят из видимых простым глазом зерен минералов.

Откуда такое разнообразие пород, если все они образовались из магмы? Разобраться в этом вопросе поможет нам состав магмы. В нее входят в основном кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний. На эти элементы приходится в общем свыше 97% состава магмы, а на долю остальных элементов менделеевской таблицы — всего только около 3%.

Различные элементы, из которых состоит расплавленная магма, распространены в ее массе неравномерно. Они постепенно перемещаются на значительные расстояния и накапливаются в отдельных ее участках. Такие перемещения могут быть связаны с разной плотностью элементов кристаллизующейся магмы: более легкие поднимаются, как бы «всплывают», а более тяжелые — погружаются. Возможно также, в силу очень сложных физико-химических процессов происходит разделение магматических масс на несмешивающиеся расплавы различного состава. Разделению магмы способствуют и перемещения ее летучих частей (газов), которые переносят отдельные элементы. Кроме того, магма, проплавляя породы, обогащается содержащимися в них элементами.

В связи с перегруппировкой различных элементов в одних местах обособляется магма одного состава, в других — другого. Проникая в трещины земной коры, разная по составу магма образует различные магматические породы. Например, если магма была богата железом, формируются темно-зеленые, почти черные породы, содержащие черную слюду, а из темно-зеленых породообразующих минералов — пироксен, роговая обманка и оливин. Если же магма была бедна железом, то при ее кристаллизации образуются породы серого, розового и других светлых тонов. В них преобладают такие минералы, как кварц, полевой шпат. Сочетаний минералов очень много, а в связи с этим много и разновидностей магматических пород.

Глубинные магматические породы образуются на расстоянии трех и более километров от поверхности Земли. Они имеют ярко выраженное зернистое строение. Размеры зерен минералов от нескольких миллиметров до 5 см. Обычно, чем больше была масса остывшей магмы и чем глубже она находилась, тем лучше закристаллизовывались минералы (образовывались более крупные зерна). Наиболее распространена изверженная глубинная порода — гранит. В нем вы хорошо различаете слюду, зерна розовато-серого полевого шпата и полупрозрачного, похожего на стекло, кварца. Зернистому строению гранита вполне отвечает и его название (от латинского слова «гранум» — зерно).

В земной коре распространено много разновидностей глубинных магматических пород, которые хотя в общем и похожи на граниты, но отличаются по минеральному составу. Таковы, например, сиениты, в которых по сравнению с гранитами больше полевого шпата, диориты — богатые роговой обманкой и биотитом. Бывают породы промежуточного состава — гранодиориты, граносиениты и др. Эти породы окрашены чаще в розовые, серые и темно-серые цвета. Кроме того, встречаются более темные явно кристаллические породы — темно-зеленые габбро, состоящие в основном из плагиоклаза 1 и темноокрашенного пироксена; темно-зеленые, почти черные перидотиты — древние кристаллические породы, состоящие в основном из оливина.

Объем внедрившейся в земную кору магмы, из которой при остывании образуются горные породы, бывает очень велик. Выходы гранитов занимают иногда тысячи квадратных километров. В некоторых районах, например на Кавказе, можно целый день ехать на автомашине вдоль Главного хребта и почти все время видеть граниты. Они образовались из магмы, которая поднималась по многим трещинам и расплавляла встречавшиеся на ее пути породы. При застывании магматического расплава образуются гранитные тела, похожие на подземные горы. Такие массивы гранитов и других изверженных пород называются батолитами.

Когда магма не доходит до поверхности Земли, она начинает давить на вышележащие слои, вспучивая их. Так образуются грибообразные тела — лакколиты. В виде небольших гор лакколиты местами уже обнажились в результате разрушения и сноса покрывавших их осадочных пород. Например, в Крыму — Медведь-гора и на Кавказе в районе Пятигорска — горы Бештау, Железная, Машук, Кинжал, Верблюд. 1 Плагиоклазы — минералы, содержащие окиси алюминия, кремния, натрия и кальция.

Существует много и других форм крупных глубинных магматических тел. Например, тела плитообразной формы — дайки. Обычно они имеют небольшую толщину, или мощность (5—10 м),но вытягиваются иногда на тысячи метров. При образовании даек в трещины проникает в общем небольшое количество магмы. Соприкасаясь с холодными массами горных пород, она быстро охлаждается — и, не успевая полностью закристаллизоваться, образует мелкозернистые породы — бескварцевые порфириты, светлые кварцевые порфиры1 и др.

Излившиеся магматические породы образуются из магмы, которая вылилась на поверхность Земли. Ее называют лавой. Магма, температура которой свыше 1000°, на земной поверхности быстро остывает, превращаясь в породу, похожую на темное стекло. Это так называемое вулканическое стекло, или обсидиан. Если лава изливается в огромном количестве, остывание ее замедляется: она успевает частично кристаллизоваться, образуя стекловатую массу с мелкими кристалликами различных минералов. Правда, мелкокристаллическое строение излившейся породы можно обнаружить только под микроскопом.

Огромные массы излившейся лавы образуют иногда мощные покровы. При этом лава успевает закристаллизоваться, и порода получает зернистое строение. Таковы, например, базальты — самая распространенная излившаяся порода на Земле. В Восточной Сибири на площади около 1 млн. км2 встречаются покровы темно-зеленых, почти черных базальтов мощностью до 200 м. На острове Исландия базальтовые покровы еще внушительнее — 3000 м. Примерно это соответствует высоте дома в ... тысячу этажей. Можно себе представить, сколько лавы излилось здесь на поверхность Земли! Нередко отдельные массивы базальтов отличаются своеобразным строением. Базальтовый массив бывает разбит на столбы с шести- или пятиугольным сечением. На острове Стаффа, к западу от берегов Шотландии, находятся выходы базальта в так называемой Фингаловой пещере. Шотландская легенда повествует, что пещера эта была сооружена некогда великаном для своего повелителя — Фингала. В действительности Фингалова пещера — сооружение древнего исчезнувшего вулкана, из жерла которого вылились огромные потоки базальтовой лавы, а морские волны постепенно выбили в них глубокий грот.

Базальт выступающий из горных пород на поверхность

Базальт выступающий из горных пород на поверхность

1 Порфиры — породы с отчетливо видимыми кристаллами, погруженными в основную мелкокристаллическую или стекловатую массу.

Выходы столбчатого базальта встречаются у побережья Северного Тимана, в Армении около оз. Севан и на склонах потухшего вулкана Арагац, на Алтае, в районе Забайкалья и в других местах. Кроме базальтов, среди излившихся пород распространены светлоокрашенные андезиты и липариты, состоящие в основном из кварца и полевого шпата.

Как при кристаллизации магмы образуются полезные ископаемые

Магма земных недр содержит разные химические элементы, из которых образуются минералы. Они начинают выделяться из магмы в самом начале ее застывания при кристаллизации расплава. Вы уже знаете, что при охлаждении магмы кристаллизуются кварц, полевой шпат и другие так называемые породообразующие минералы, из которых в основном состоят изверженные горные породы. Рудные минералы — минералы хрома, никеля, меди и др., а также платина скопляются в магме, из которой образуются темноокрашенные породы — дуниты, пироксениты и др.

В силу различных причин (например, повышенной плотности и др.) рудные минералы перемещаются и собираются в нижних частях остывающих магматических тел либо концентрируются в других местах магматических очагов. Рудных минералов накапливается так много, что образуются месторождения полезных ископаемых (хромовых, медных и других руд). Такие месторождения называются магматическими: в них минералы кристаллизуются прямо из магмы, температура которой достигает 800—1000—1500°. Однако большинство рудных минералов не формируется при столь высокой температуре, а вытесняется породообразующими минералами и зачастую скапливается в больших количествах.

Если бы мы смогли заглянуть в «лабораторию» земной коры, то увидели бы такую картину: магма начинает постепенно охлаждаться, кристаллизоваться и из нее образуются горные породы, например граниты. Они состоят в основном из трех минералов — кварца, полевого шпата и слюды. Когда начинают расти зерна минералов, то на постройку их идут только одни «кирпичики». Например, растет зерно кварца (SiO2). Оно строится из кремния (Si) и кислорода (O2). При этом образуется крепкая постройка — кристаллическая решетка . Другие химические элементы словно выталкиваются кварцем. То же самое происходит при формировании полевого шпата и слюды. Элементов-«изгнанников» в магме в общем много. Среди них отметим рудные элементы — литий, бериллий, бор, цирконий, ниобий, а также свинец, золото, цинк, вольфрам, серебро, уран, кобальт, висмут и многие другие. Эти элементы вытесняются из участков закристаллизовавшейся магмы в места, где она еще остается жидкой. Рудных элементов и газов накапливается здесь очень много, пока не начнут действовать силы давления, которые приводят к сжатию земной коры и образованию трещин. Тогда магма вместе с находящимися в ней рудными элементами и газами устремится в трещины. Там она остывает и при температуре 600—800° начинает кристаллизоваться, образуя пегматитовые жилы. Возле стенок жилы порода имеет мелкозернистое строение, а в направлении к центру — более крупнозернистое. Изменение зернистости связано с тем, что пегматитовый расплав, попадая в трещины и соприкасаясь с холодными горными породами стенок, быстро остывает. Чем дальше от стенок, тем медленнее охлаждается магма и тем лучше она закристаллизовывается. По рода в пегматитовой жиле состоит в основном из кварца и полевого шпата.

Пегматитовая жила

Пегматитовая жила. Фото: Arenamontanus

Оба эти минерала кристаллизуются одновременно, причем кварц выделяется в виде причудливых угловатых зерен, пронизывающих полевой шпат и придающих породе характерный рисунок, который напоминает древнееврейские письмена. Отсюда и ее название — «письменный гранит» или «еврейский камень».

В направлении к центральной части пегматитовых жил зерна полевого шпата и кварца укрупняются. Размер отдельных зерен бывает более 20 см! В центральной части пегматитовых жил нередко встречаются пустоты, образовавшиеся в результате скопления газов в жидком расплаве. Стенки пустот зачастую усеяны прозрачными бледно-голубыми или винно-желтыми топазами, зелеными или розовыми турмалинами, ярко-красными гранатами, шестиугольными пачками светлой или черной слюды, большими кристаллами дымчатого кварца, желтовато-розового полевого шпата и другими минералами. Пустоты достигают иногда более двух метров. В них вырастают гигантские кристаллы. Раньше в пегматитовых жилах искали главным образом красивые драгоценные камни, а теперь так называемые редкоземельные минералы. Встречающиеся в них элементы улучшают качество металлов, которые широко используются в технике.

Среди элементов-«изгнанников» есть такие, которые не могут кристаллизоваться в пегматитовых жилах из-за слишком высоких температур (600—800°). Таковы, например, ртуть, сурьма, свинец, цинк, золото, серебро, медь, кобальт, висмут, вольфрам и другие элементы. Они отделяются от пегматитового расплава и постепенно охлаждаются вместе с остатками кристаллизующейся магмы. Когда температура понизится до 600—400° и ниже, а в земной коре появятся трещины, в них устремятся газы и пары воды вместе с растворенными рудными элементами. Соприкасаясь с холодными стенками трещин, водяные пары начнут конденсироваться. Из горячих водных растворов выделятся рудные минералы. Такие жилы называют гидротермальными. Они содержат кварц, кальцит и другие нерудные минералы. В этих жилах концентрируются и ценные рудные минералы, содержащие золото, вольфрам, медь, олово и другие элементы. Из гидротермальных жил добывают различные металлические и неметаллические полезные ископаемые.

Осадочные горные породы

Весной во время таяния снега или летом после сильного дождя со всех возвышенных мест стекают струйки воды. Они сливаются в ручейки, которые стремительно несут свои воды в реки.

Каждый год с поверхности Земли ручьи и реки сносят в моря огромное количество глинистых, песчаных и других минеральных частиц.

В морской воде, кроме глинистого материала, содержится небольшое количество химических соединений кальция. Этот элемент входит в известковые панцири многих обитателей морей и океанов. Когда морские организмы отмирают, из их остатков образуются слои известковистых пород. Постепенно они уплотняются, твердеют, каменеют. Из известкового материала слагаются пласты известняков, а из глинистых частиц — глинистые сланцы. Зачастую из морской воды выпадают одновременно глинистые и известковые частицы, образуя мергель.

Некоторые осадочные породы почти целиком состоят из скоплений игл морских ежей и члеников морских лилий, раковин, скелетов и панцирей отмиравших морских организмов. Так, например, хорошо известный вам писчий мел, который добывается возле Белгорода и в других районах, состоит из остатков мельчайших организмов — фораминифер. Нередко встречаются пласты известняка-ракушечника — ценного строительного камня.

Глубоководные осадки океанов состоят из кремнистого ила, который образуется при отмирании мельчайших водорослей диатомей (с кремнистым панцирем), а также простейших одноклеточных организмов радиолярий с прочной кремневой оболочкой

Выход пластов осадочных горных пород

Выход пластов осадочных горных пород. Фото: St_A_Sh

При затвердении диатомовый ил превращается в крепкую горную породу диатомит. Из ила, содержащего, кроме диатомей, остатки мельчайших животных организмов, образуется близкая по виду и составу к диатомиту горная порода — трепел.

расположение зерен кварца в песчанике

Слева — расположение зерен кварца в песчанике; справа — в кварците.

Морские отложения, состоящие из остатков растительных и животных организмов, называются органогенными осадочными породами. Они образуются обычно в глубоководных частях морских бассейнов, куда выносятся растворенные в воде химические соединения кальция, кремния и других элементов. В мелководных прибрежных частях бассейнов накапливаются более крупные и тяжелые частицы разрушенных пород — слои песка, а ближе к берегу — хорошо окатанная морскими волнами галька.

Пласты песка на дне моря под давлением лежащих над ними пород постепенно уплотняются, промежутки между песчинками заполняются известковым и другим материалом, содержащимся в морской воде. Он плотно цементирует песчинки. Образуются крепкие породы — песчаники. Уплотненные и сцементированные известковыми и другими растворами крупные обломки пород называются брекчией, а слои уплотненной гальки — конгломератами.

На дно океанов выпадают также растворенные в морской воде окислы железа, марганца, алюминия. Местами из них образуются мощные пласты железных, марганцевых и бокситовых (алюминиевых) руд, которые переслаиваются пластами различных горных пород.

Среди осадочных пород встречаются пласты каменного угля. Они образовались из остатков торфа и древесной растительности, которые в огромных количествах накапливались в прибрежных заболоченных участках. Со временем их покрыли мощные толщи глин, песчаников, известняков и других осадочных пород. Растительные остатки под огромным давлением и без доступа воздуха постепенно изменялись, обогащались углеродом (обуглероживались) и наконец превратились в каменный уголь.

Нефть, вероятно, тоже органического происхождения. Остатки мельчайших животных и растительных организмов накапливались на дне древних морей, образуя органические илы. Они постепенно перекрывались другими осадками, уплотнялись и без доступа воздуха за длительное время превратились в нефть. Вместе с нефтью часто встречаются большие скопления горючих газов.

Не менее интересно возникновение в природе и других полезных ископаемых. В заливах, соединяющихся с морем узким проливом, быстро испаряется вода, повышается насыщенность ее солями, особенно в районах жаркого сухого климата. Когда раствор перенасыщается, соли выпадают на дно залива. Так образуются пласты мирабилита, иначе глауберовой соли, каменной соли, гипса и других полезных ископаемых.

Осадочные породы залегают не всегда горизонтально. Слои осадочных пород можно наблюдать в горных выемках и ущельях, в руслах рек и глубоких оврагах. В результате мощных давлений, которые возникают в земной коре, осадочные породы во многих местах смяты в складки.

Отложившиеся на морском дне осадки уплотняются под огромным давлением, и в них образуются из глинистых минералов мелкие чешуйки прозрачной слюды — серицит и хлорит. Если в осадках содержался кремнистый материал, может сформироваться кварц, а из известковистых частиц — кальцит. Если в осаждавшемся известковистом материале был магний, то возникает уже другая горная порода — доломит. Осадки накапливаются также в озерах и болотах, но мощность пластов здесь в общем невелика.

В результате выветривания пород на склонах возвышенностей образуются отложения песка, глины и обломков горных пород. Иначе протекает этот процесс в пустыне. Сильные ветры выносят массы песка. Песчинки ударяются о скалы и трутся одна о другую. Зерна слабых, непрочных минералов истираются в тонкую пыль, которая выдувается ветром далеко за пределы пустыни и там откладывается в виде мягкой породы — лёсса. В пустынях накапливаются пески, состоящие из зерен кварца и других твердых минералов. В северо-западных районах Европейской части нашей страны встречаются значительные скопления валунов, которые были принесены сюда ледниками, покрывавшими некогда огромные территории не только Европы, но также Азии и Северной Америки.

Метаморфические горные породы

Горные породы, независимо от того, где они образовались — в глубинах Земли или на ее поверхности, не остаются неизменными. Поясним это примерами. На дне морей отлагаются различные осадки. За миллионы лет накапливаются огромные толщи осадков в сотни и даже тысячи метров. Породы, которые лежат сверху, давят с огромной силой на нижележащие, и рыхлые осадки постепенно уплотняются. Один кубический метр горной породы весит в среднем 2500 кГ. А столб породы высотой в 100 м оказывает давление на 1 м2 лежащих под ним пород в 100 раз больше — 250 тыс. кГ! Добавьте к этому еще давление воды морского бассейна. Под действием такого огромного давления осадочные породы не только уплотняются и твердеют, но и частично начинают закристаллизовываться.

В земной коре на глубине в несколько километров породы находятся под воздействием высокой температуры, достигающей сотен градусов. Кроме того, отдельные участки земной коры подвергаются мощному давлению изнутри, сказывается влияние и других геологических факторов. В результате этих процессов пласты мощностью в тысячи метров сминаются в сложные складки. При этом некоторые породы, например известняки, находящиеся в толще земной коры, начинают медленно течь, как ледник, сползающий с высоких гор.

В условиях огромного давления и высокой температуры горные породы и минералы приобретают новые свойства. Этот процесс называется метаморфизмом. Например, из песчаников, состоящих в основном из зерен кварца, образуются новые плотные породы — кварциты. Они состоят из перекристаллизовавшегося кварца, зерна которого так плотно сливаются одно с другим, что между ними не остается промежутков.

Если кварциты образуются из песчаников, в которых содержатся окислы железа, то получаются железистые кварциты. Огромные месторождения их находятся в Кривом Роге, в районе Курской магнитной аномалии и в других местах.

В процессе метаморфизма известняки перекристаллизовываются в мраморы. Гранитные магматические породы превращаются в гнейсы. В состав этой наиболее распространенной метаморфической породы входят в общем те же минералы, что и в гранит, от которого она отличается более или менее отчетливо выраженной полосчатостью строения.

Иногда горные породы метаморфизируются только под воздействием магмы и горячих растворов. При внедрении в земную кору магма, соприкасаясь с горными породами, часть их расплавляет. Горячие растворы, пары воды и газы, которые несут с собой соединения различных элементов, воздействуют на окружающие породы: они растворяют и выносят одни минералы, а другие отлагают на их место.

Земная кора под воздействием солнца, воздуха, воды и организмов непрерывно изменяется. За миллионы лет с поверхности Земли сносились слои огромной мощности. Рудные месторождения постепенно обнажались или оказывались на меньшей глубине. В них под воздействием атмосферы, грунтовых вод и других факторов также образуются одни минералы из других. Только очень немногие вещества, как золото, платина и некоторые другие, не изменяют своего химического состава. Таким образом, минералы и горные породы образуются как в недрах Земли, так и на ее поверхности.



biofile.ru

Горная порода — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Магматические горные породы

Магматические породы (гранит, базальт и др.) обра­зовались из расплавленной горной массы — магмы. Гранит (лат. «гранум» — зерно) — это глубинная изверженная горная поро­да зернистого (кристаллического) строения, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды. Базальт — это вулканическая горная по­рода, обычно чёрного цвета, которая имеет стекло­видное строение.

Гранит

Гранит — очень твёрдая горная порода, обычно розоватого цвета. Состоит он из частичек полевого шпа­та, кварца и слюды. Из гранита сооружают памятники, грани­том облицованы некоторые здания, станции метрополитена и т. п.

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы — это породы, образовавшиеся путём осаждения и отложения различного обломочного материала (продуктов разрушения горных пород) на суше и дне океанов, морей и озёр, а также ос­татков живых организмов (ра­кушки, скелеты рыб и т. д.). На гранитном слое (на материках) и на базальтовом (в оке­анах) лежат толщи осадочных пород: галька, гравий, песок, глина, песчаник, глинистый сланец, известняк. Осадочные годные породы слоисты, пористы, в них часто содержатся останки животных и растений.

Песчаник

Песчаник часто состоит из крепко сцементированных пес­чинок. Он очень прочный и является хорошим строительным материалом. Из песчаника делают фундаменты зданий, опоры для мостов. Кроме того, он идёт на изготовление мельничных жерновов, брусков, точильных камней. Цвет песчаника может быть самый различный: белый, жёлтый, коричневый, красный.

Известняк

Известняк белого или желтоватого цвета. Если на него капнуть немного уксуса, то в месте попадания капельки он покроется пузырьками и послышится шипение. Известняк широко используется в строительстве. Из него делают известь и цемент. Известь также вносят в почву, так как она повышает её плодородие.

Метаморфические горные породы

Будучи погребёнными, под влиянием большого давления и высоких температур осадоч­ные и магматические породы испытывают изменения и пре­вращаются в метаморфиче­ские породы(от греческого слова «метаморфосис» — из­менение, превращение). Иногда происходит полное переплавление пород, и из гранита образуется гнейс, а например, из рыхлого известняка — мо­нолитный, звенящий от удара мрамор.

В общем, «родственные отношения» горных пород выглядят так:

Таблица 1. Схема преобразования горных пород

Магма

→

Магматические породы

↓

↓

Осадочные породы

⇄

Метаморфические породы

Сланец

Сланец обычно тёмного цвета. При ударе легко раскалы­вается на отдельные пластинки. Некоторые виды сланца при нагревании издают запах керосина или горят; это горючие слан­цы — ценное сырьё для промышленности.

см. Геологическое обнажение

По крутым берегам рек на склонах оврагов видны породы, из которых сложены равнины на глубине. Такие места, где можно увидеть, из каких пород сложена местность, называют обнажениями.

Распространение горных пород

см. Движение земной коры

Главное место образования осадочных пород — на дне моря, магматических — в горах, а метамор­фических — под землей. После образования все породы участвуют в движениях земной коры и могут оказаться где угодно. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Осадочные породы почти полностью покрыва­ют поверхность суши, формируя — в числе про­чего — значительную часть высочайших горных систем. Это озна­чает, что камни, из которых слагаются ныне вершины Альп или Гималаев, когда-то формировались под водой, ниже уровня моря: об этом свидетельствуют найденные в них ископаемые остатки морских обитателей. Любой геолог считает то обстоятельство, что горы когда-то являлись дном морей, само собой разумеющимся. Но первое осознание этого факта обычно поражает человека.

Использование горных пород

Горные породы в хозяйстве

Помимо полезных ископаемых, многие из горных пород население уже давно использует для хозяйственных нужд. Песок идёт для изготовления стекла, бетона, для строительства дорог. Глина — основное сырьё для кирпича. Используют в хозяйстве гравий — камни величиной от горошины до лесного ореха и гальку — камни размером от лесного ореха до кулака. Эти породы идут главным образом для изготовления бетона, а также применяются при строительстве дорог.

Палеонтологическая летопись

см. Палеонтологическая летопись

На этой странице материал по темам:

  • Горные породы и применение примеры

  • Твердые горные породы бесплодны что это

  • Какие использует человек горные породы -

  • Доклад про горные породы для 2 класса

  • Породы, слагающие местность это

Вопросы к этой статье:

  • Из каких пород сложены горы и как эти породы можно определить?

wikiwhat.ru
Афины и его история © Карта сайта
Древние Афины. История современного города Афины.