Материал: Ответы №2-2
31 Региональный и контактовый метаморфизм. Виды исходных и соответствующих метаморфических пород.
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
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.
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
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.
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.
32 Изохимический и метасоматический метаморфизм. Виды исходных и соответствующих метаморфических пород.
Под метасоматозом понимают замещение горной породы с изменением её химического состава, при котором растворение существующих минералов и образование новых происходит одновременно, благодаря чему порода сохраняет твёрдое состояние. По существу, метасоматоз - это реакция приспособления горной породы к изменению физико-химических условий ее существования. Он ведет к частичному или полному химическому, минеральному и структурно-текстурному преобразованию протолита, сохраняющего при этом твердое состояние.
Регулирующими факторами метасоматоза являются: а) температура, б) флюидное давление (зависящее от температуры), в) градиент химических потенциалов компонентов в системе порода - флюид, г) эволюция Eh и pH в потоке флюида.
В зависимости от обуславливающих метасоматоз причин его разделяют на три разновидности:
контактовый, связанный с воздействием теплового потока и флюидов магматических тел на окружающие их породы; включая процесс автометасоматоза – воздействия магматогенного флюида на успевшие ранее раскристаллизоваться магматические породы;
региональный, связанный с региональным эндогенными потоками флюидов; такие потоки могут предварять и завершать магматизм, либо не иметь с ним непосредственной пространственной связи;
гипергенный, приуроченный к зоне гипергенеза-эпигенеза и связанный с химическим воздействием на породы фильтрующихся сквозь них низкотемпературных растворов; обычно гипергенно-метасоматические преобразования рассматривают как самостоятельный процесс – гипергенез.
Изохимический метаморфизм представляет собой совокупность процессов минералогического и структурно-текстурного приспособления исходных пород к новым PT-условиям, не сопровождаемых коренным изменением их химического состава.
Метасоматический метаморфизм - значительные изменения химического состава горной породы за счет приноса и выноса магмы, растворов, паров и газов.
Денудационные процессы. Геологическая работа ветра. Формы рельефа. Виды отложений. Лессы.
Денудация — совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление. Процессы, которые приводят к четвертичным отложениям, образующимся в кайнозое Q, T.
Рельеф - это совокупность всех форм земной поврхности. Тектонические формы рельефа (горные хребты, равнины, морские понижения, основной постоянный облик); эрозионные (речные овраги, долины), аккумулятивные (речные терассы, дюны, барханы) - меньшие размеры и непостоянные. Анторопогенные формы - котловины, курганы, овраги. Геологическая работа ветра - это изменение поверхности земли под влиянием движущихся воздушных масс. Явления, связанные с деятельностью ветра, носят название эоловых процессов. Отложения, образовавшиеся при помощи ветра, называются эоловыми (eoQ). Особенно велика геологическая деятельность ветра в областях континентального климата (резкие суточные изменения температуры, большое испарение, слабое развитие или отсутствие растительного покрова), в области пустынь, обширные, непокрытые растительностью вершины гор и морские побережья. Работа ветра состоит из: 1) разрушение или дефляция = развевание: площадная и локальная, корразия = обтачивание; 2) перенос материала;
3) отложение или аккумуляция (eoQ подвижные и закрепленные).
Виды эоловых отложений - эоловые пески и эоловые лёссы. Эоловые пески хорошо отсортированны, окатанны и имеют матовую поверхность зерен. Эоловый лёсс - это особый генетический тип континентальных отложений, который образуется при накоплении взвешенных пылеватых частиц, выносимых ветром за пределы пустынь. Лессовые породы это суглинки, реже - супеси. Они могут сохранять вертикальные откосы в сухом состоянии, быстро размокают в воде, высокая пылеватесть, невысокая природная влажность, пористые, высокая карбонатность, засоление, могут проседать, малая гидрофильность.
Борьба с ветром: Фитометоды, щиты.
Геологическая работа болот. Виды болот и болотных отложений. Зольность и степень разложения торфа. Полевое определение прочности торфа.
Работа: Увлажняют местность, накапливают торф (отложения - hQ). Торф - молодая гп, состоящая из неполностью перегнивших остатков растительности, образуется при интенсивном увлажнении и недостатке O2.
Болота: Верховые, низинные, переходные. Верховые - вид болот, питание которых осуществляется атмосферными осадками. Низинные: болота в местах старицы, питается речной водой.
Торф: верхний и нижний, отличие в зольности: z=(mзолы/mсухой навески торфа)*100% Больше у низинных.
Степень разложения: Ddр = mбесструктурной части (гумус)/mсухой навески торфа Торф = гумус+волокна.
Степень определяется микроскопом или раскручиванием на центриметре. Чем меньше крутящий момент, тем хуже торф.
Прочностные характеристики торфа, опр. на поле: сдвигомером, пинетрометром. r (сопротивление вращ. срезу) = M(H*м)/В(м2)
Геологическая работа ледников. Формы ледникового рельефа. Морена. Ледники – движущиеся массы льда, возникающие на суше в результате накопления и преобразования твёрдых атмосферных осадков (gQ). Типы: материковые (покровные) – 98%, горные – 1,5%. Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией. Экзарация – это механический отрыв глыб от ледникового ложа и разрушение ложа вмёрзшими в движущийся лёд обломками ГП. Вероятно, движение ледника сопровождается подлёдным морозным выветриванием коренных пород ложа. Морена – скопления обломочного материала, переносимого или отложенного ледников, или сочетание глин (супесь, суглинок) ГП в полутвёрдой, пластической консистенции, обогащённых магматическими породами. Соответственно, различают движущиеся и отложенные морены. К движущимся моренам относятся поверхностные, внутренние и донные. Поверхностные морены, в свою очередь, разделяется на боковые и срединные. При рассмотрении форм рельефа, связанных с деятельностью ледников, целесообразно разделить их на 2 вида: 1) Формы рельефа коренных пород, подвергшихся воздействию ледников; 2) Формы рельефа отложенных морен и флювиогляциальных накоплений fgQ (неслоистые, сухие, разнозернистые).
Геологическая работа ледниковых рек. Формы реечно-ледникового рельефа. Флювиогляциальные отложения. lgQ – озерно-ледниковые отложения (лимногляционные). Это донные осадки озёрных бассейнов, образованные талыми ледниковыми водами у края ледника или среди полей мёртвого льда. С их деятельностью связано формирование оз и кам – дельты ледниковых рек (Озы – гряды в форме узких извилистых гребнеобразных валов. Камы – крутосклонные холмы с пологими вершинами, образованные ледниковыми отложениями.) Состоят из слоистых отсортированных песков, супесей, суглинков с примесью гравия и прослоев глины, отложенных проточными талыми ледниковыми водами. Флювиогляциальные отложения – осадки, отложенные потоками талых ледниковых вод; представлены косослоистыми песками с валунами, галькой и гравием, супесями, реже суглинками.
Геологическая работа атмосферных вод. Абразия и эрозия. Оврагообразование. Борьба с эрозией. Наибольшую геологическую работу совершает текучая вода, которая разрушает ГП, переносит и откладывает ГП. Разрушительная работа – эрозия (глубинный размыв), абразия -процесс равномерного смывания с поверхности частиц (поверхностная эрозия). Образуют элювиальные eQ и делювиальные dQ отложения. На склонах рельефа возникает струйчатая эрозия, которая образует вытянутые понижения рельефа – овраги. Наиболее интенсивно в расчленённом рельефе, сухом климате, где осадки редкие, но сильные. Часто в лессовых отложениях. Борьба с эрозией – запрет на распашку склонов, создание канав, ориентированных вниз по склону, нельзя нарушать дёрн. Мероприятия – гидротех сооружения (распыление стока, предотвращение размыва), засыпка оврагов, их залужение, подсыпка откосов на склонах, высадка лесополосы.
Понятия элювия и делювия. Строительная оценка. Элювий – породы, изменившие свои свойства, но оставшиеся на своём месте возникновения. Элювий развит в осадочных, скальных ГП, в гипсах и известняках. Делювий - скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей, изменившее свои свойства и переместившееся с места возникновения. Представляет собой несортированный материал. Мощность делювия возрастает к основанию склонов. Они часто служат основанием, но способны сползать вниз по склонам (особенно глинистый делювий).
Геологическая работа рек. Строение речной долины. Виды речных террас. Реки передвигают грунт, камни и другие породы, истирают их камнями и мелкими осколками, которые вода подбирает на своём пути. Реки растворяют ГП, усиливают абразивный эффект и т.п. Речная долина – отрицательная, линейно вытянутая форма рельефа с однообразным падением. Образуется обычно в результате эрозионной деятельности текучей воды. Речная вода, смывая берега и подошву, образует речную долину. Реки характеризуются гидравлическим градиентом, расходом воды, площадью сечения потока. Для классификации долин используются форма её поперечного сечения, ширина днища, крутизна бортов и характер речных отложений. По этим признакам выделяются следующие морфологические типы речных долин: Треугольные (типа V), параболические (типа U), трапециевидные, желобовидные. Выделают следующие основные элементы долины:
склоны – участки земной поверхности,
ограничивающие долину с боков
дно или
ложе – самая низкая и относительно
ровная часть долины, заключённая между
подошвами склонов
подошва склонов
– линия сопряжения склонов с дном
долины
бровка –
место сопряжения склонов долин с
поверхностью прилегающей местности
террасы – горизонтальные площадки,
располагающиеся на различной высоте
над современным дном долины
пойма
– часть долины, затопленная при
половодье
Виды
террас –
аккумулятивные, эрозионные и цокольные.
Аккумулятивные
(террасы накопления) – те, при которых
мощность слагающего её аллювия больше
относительной высоты террасы над
уровнем реки, т.е. когда весь её обрыв
сложен накопленным рекой аллювием.
Эрозионные
(террасы размыва) – террасы, практически
нацело сложенные коренными породами,
на которых располагается лишь очень
тонкий слой аллювия. Такие терассы
представляют собой как бы ступени,
целиком вырезанные в коренных породах
речной эрозией.
Цокольные
– те террасы, в которых много аллювия,
а коренные породы обнажаются только в
нижней части бортов долины.
Виды речной эрозии. Базис эрозии. Борьба с речной эрозией на примере сооружений в составе мостового перехода. Аллювиальные отложения и их свойства. Выделяют два типа эрозии: 1) донная, или глубинная, направленная на врезание речного потока в глубину; 2) боковая, ведущая к подмыву берегов и в целом к расширению долины. Соотношение донной и боковой эрозии изменяется на разных стадиях развития долины реки. В начальных стадиях развития реки преобладает донная эрозия, которая стремится выработать профиль равновесия применительно к базису эрозии - уровню бассейна, куда она впадает. Базис эрозии определяет развитие всей речной системы - главной реки с ее притоками разных порядков. Речные отложения называют аллювиальными aQ. Большая их часть скапливается на русле и на поймах. Состав отражает скорость потока. Здесь: глыбы, валуны, галечник, гравий, пески, суглинки, глины, илы, органический материал. Их делят на: дельтовые (песчано-глинистые), русловые (русловой аллювий), пойменные (откладываются в паводок, это суглинки, глины, мелкозернистые пески), старичные (илы, илистые пески, форма их залегания - линза). Древний аллювий в виде суглинков и глин - хорошее основание, но может, как лесс, проседать.
Геологическая работа селей. Пролювиальные отложения. Защита сооружений от селей. Селевые потоки - кратковременные водогрязевые потоки, перегруженные грязекаменным материалом, возникающие при выпадении обильных дождей или интенсивном таянии снега в предгорных и горных районах, в бассейнах небольших рек. prQ - пролювиальные отложения - рыхлые отложения продуктов разрушения горных пород, смываемых и выносимых по ложбинам (эрозионным бороздам) временными потоками от атмосферных осадков к подножию возвышенностей (гор). Св-ва пролювия = св-ва делювия. Селеспуски – устраиваются в гористой местности для пропуска грязекаменных потоков (селей) с гор. На косогорах, в местах, угрожающих обвалами горных пород сооружают галереи. Защита сооружений от селей - Наиболее эффективные противоселевые меры:
Использование противоселевых систем (сетей и барьеров), останавливающих селевой поток и удерживающих каменный материал
Берегоукрепительные подпорные стены, предупреждающие размыв и защищающие здания от селевых ударов. В этом случае очень эффективно применение габионных конструкций
Направляющие дамбы, способствующие направлению потока и ослабляющие его действие
Устройство селехранилищ
(картинки чисто для понимания)
Геологическая работа морей. Понятия литорали, батиали и абиссали. Различия в видах морских отложений. Морская береговая абразия. Коррекция береговой деятельности моря. Геологическая деятельность моря складывается из трех составляющих: разрушения горных пород берега и дна моря; переноса продуктов разрушения и отложения морских осадков в разных частях морского бассейна. Абиссаль - пространство морского дна (ложа) на глубинах свыше 2000 м, соответствующее ложу океана с относительно малой подвижностью воды, постоянной температурой (ниже 2 град.С) и характерным отсутствием света. В абиссали жизнь представлена микроорганизмами. Батиаль - пространство морского дна, охватывающее глубины континентального склона. Батиаль - расположена между литоралью и абиссалью; характеризуется слабой освещенностью, незначительными колебаниями температуры и солености воды; отличается разреженностью жизни. Литораль - пограничная полоса между сушей и морем, регулярно затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Литораль представляет собой зону морского дна, расположенную между уровнями самого высокого прилива и самого низкого отлива. В литорали представлены все типы царства животных. Терригенные отложения - обломочные осадки и обломочные горные породы, состоящие из снесённых с обломков суши горных пород и минеральных зёрен. Грубообломочная масса ----пески -- глинистый материал (по мере удаления от берега) Глубоководные имеют более выдержанный состав, значительную мощность, однородность, однотипные свойства. Морские отложения: илы, заторфованные грунты, пески, галечники – у всех низкая несущая способность. Абразия - разрушительная работа моря. Она бывает механической, химической и термической. Механическая абразия – это разрушение пород, слагающих берега под действием ударов волн прибоя и обломков пород, переносимых волнами и прибоем. Химическая абразия – разрушение пород в результате растворения их морской водой. Термическая абразия – разрушение берегов, сложенных мерзлыми породами, или льдом, в результате отепляющего действия морской воды. Корректировка береговой деятельности моря: пассивный способ (волноотбойные стенки); увеличение пляжа бунами и волноломами.
Виды озер. Геологическая работа озер. Виды озер: тектонические (образуются путём заполнения трещин в земной коре, Байкал), ледниковые, карстовые, завально-запрудные, кратерные, плотинные, эрозионные(в котловинах размыва), сточные (бессточные), искусственные. Работа - в абразивной деятельности волн, нагоняемых ветром, которыми могут размываться берега.
Так создаются абразионные террасы (коренные берега), аккумулятивные (озерными осадками). Органогенные осадки в максимальном объеме формируются на прибрежном мелководье пресных озер, где наиболее активно развивается и отмирает высшая водная растительность, давая начало накоплению торфа. В результате гибели живности на дне образуются органические илы, а при смешении органических останков с глинистыми частицами – органоминеральные илы. Благодаря деятельности анаэробных бактерий названные илы битуминизируются и превращаются в специфический озерный осадок – сапропель. Сапропель – жирный ил пресных озер, содержащий не менее 15 % органического вещества. Течет при вибрации.
44 Геологическая работа силы тяжести. Осыпи. Оползневые явления. ГП, слагающие склоны, часто находятся в неустойчивом положении. Под действием тяжести они начинают смещаться вниз по склонам рельефа. Осыпи - скатывающиеся вниз обломки растрескивающихся пород. Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Оползни возникают в каком-либо участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного: увеличением крутизны склона в результате подмыва водой; ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; воздействием сейсмических толчков; строительной и хозяйственной деятельностью, проводимой без учёта геологических условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный полив садов и огородов, расположенных на склонах, и т.п.). Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Из комплекса предупредительных мероприятий следует отметить собирание и отведение поверхностных вод, искусственное преобразование рельефа (в зоне возможного отрыва земли уменьшают нагрузку на склоны), фиксацию склона с помощью свай и строительства подпорных стенок.