Биологическое выветривание

Структуры метаморфических пород

Состав метаморфических пород

Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием привносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов.

Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложныхсиликатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк,хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.

Понятие «структура» не имеет строгого определения и носит интуитивный характер. Согласно практике геологических исследований «структура» больше характеризует размерные (крупно-, средне- или мелкообломочные) параметры слагающих породу зёрен.

Структуры метаморфических пород возникают в процессе перекристаллизации в твёрдом состоянии, или кристаллобластеза. Такие структуры называют кристаллобластовыми. По форме зёрен различают текстуры ^[1]:

§ гранобластовая (агрегат изометрических зёрен);

§ лепидобластовая (агрегат листоватых или чешуйчатых кристаллов);

§ нематобластовая (агрегат игольчатых или длиннопризматических кристаллов);

§ фибробластовая (агрегат волокнистых кристаллов).

По относительным размерам:

§ гомеобластовая (агрегат зёрен одинакового размера);

§ гетеробластовая (агрегат зёрен разных размеров);

§ порфиробластовая;

§ пойкилобластовая (наличие мелких вростков минералов в основной ткани породы);

§ ситовидная (обилие мелких вростков одного минерала в крупных кристаллах другого минерала).

11) Выветривание физическое, биологическое, осадочные породы.

Выве́тривание — разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (лёд, вода и ветер)(механическое), химическое и биологическое.

Физическое (механическое) выветривание

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.

Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.)

Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной частиземной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического имеханического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует.

12) Химическое выветривание. Хемогенные осадочные породы.

Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород — гидролиз,

Хемогенные горные породы (англ. Chemeia — химия; англ. Genes — рождение) — осадочные горные породы, образующиеся на дне водоемов при химическом осаждении из растворов или при испарении воды. Важную роль в их образовании играет испарение, поэтому второе их название — эвапориты. Основные пояса накопления эвапоритов сосредоточены в пределах умеренного и субтропического поясов.

Этот генетический тип охватывает группу сульфатных и галоидных пород. Сульфатные породы представлены ангидритом, гипсом, яшмой, джеспилитом, Галоидные породы представлены каменной солью и калийными солями — галитом, карналлитом и сильвинитом. Залежи калийных солей имеют большое экономическое значение.

Выделяют также водные хемогенные отложения пещер — пещерные отложения (кальцитового состава) из текучей и стоячей воды. Водные хемогенные отложения образуются в субаэральных и субаквальных условиях и представлены сталактитами, сталагмитами, кристаллами гипса, кальцитово-арагонитовыми сосульками, натечной корой.

13)Биологическоая(органическое)выветривание. Каустобиолиты.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ.

Разрушение горных пород организмами осуществляется физическим или химическим путем.
Простейшие растения — лишайники — способны селиться на любой горной породе и извлекать из нее питательные вещества с помощью выделяемых ими органических кислот; это подтверждается опытами посадки лишайников на гладкое стекло. Через известный промежуток времени на поверхности стекла под лишайниками появляется помутнение, свидетельствующее о его частичном растворении.

Простейшие растения подготавливают почву для поселения на поверхности горных пород более высокоорганизованных растений.
Древесная растительность иногда поселяется и на поверхности горных пород, не имеющей рыхлого почвенного покрова. Корни растений используют при этом трещины в породах, постепенно их расширяя. Они способны разорвать даже очень плотную породу, так как тургор, или давление, развивающееся в клетках тканей корней, достигает 60 и даже 100 атм.
Значительную роль в разрушении земной коры в ее верхней части играют земляные черви и особенно муравьи и термиты, Они проделывают незначительные по диаметру, но многочисленные и длинные подземные ходы, способствуя проникновению в глубь почвы атмосферного воздуха, содержащего влагу и углекислый газ — мощные факторы химического выветривания. Кроме того, они перемешивают разрыхленные выветриванием массы, механически их нарушая.
Нарушают верхние слои коры выветривания также землерои из числа позвоночных животных—кроты, суслики и др.
Человек своей деятельностью значительно преобразует поверхность земной коры, а местами проникает в нее на глубину до нескольких километров. Обрабатывая почву, вспахивая ее, человек переворачивает за год около тысячи кубических километров пород, что почти в 10 раз превышает объем обломочного материала, переносимого за год всеми реками земного шара.
Шахты, по стволам которых извлекают на поверхность большие объемы полезных ископаемых и вмещающих пород, углубляются на глубину до 2 км и более.
Буровые скважины сейчас бурят до глубины 6км (нефтяные), извлекая при этом большие массы жидких (нефть, вода) и газообразных пород.
Но наиболее важным видом органического выветривания горных пород является почвообразование.

Каустобиоли́ты (от греч. καυστός — «горючий», βίος — «жизнь» и λίθος — «камень») — горючие полезные ископаемые органического происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных, организмов под воздействием геологических факторов. Термин впервые предложен немецким учёным Г. Потонье в 1888 г., разделившим каустобиолиты по происхождению на 3 группы: сапропелиты, гумиты и липтобиолиты. В настоящее время по условиям образования делятся на каустобиолиты угольного ряда (торф, ископаемые угли, горючие сланцы, янтарь), сингенетичные осадкообразованию, и каустобиолиты нефтяного и нафтоидного ряда (природные битумы: нефти, мальты, асфальты, озокерит, природный газ и др.), миграционные, эпигенетичные осадкообразованию.

Наука, изучающая свойства этих ископаемых, условия образования и залегания, а также проблемы их добычи и переработки называется геологией каустобиолитов.

14)Геологическая работа текучих вод (временные потоки)

Под текучими водами понимают всю воду, стекающую по поверхности суши, начиная от мелких струек, возникающих во время дождей и таяния снега, до самых крупных рек, подобных Волге, Амуру или Амазонке. Текучие воды являются самым мощным из всех экзогенных факторов, преобразующих поверхность материков. Разрушая горные породы и перенося продукты их разрушения в виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды способны в течение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные хребты. В то же время вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения горных пород служат главным материалом, из которого возникают мощные толщи новых осадочных пород.
О масштабах работы текучих вод можно судить по следующим данным.
Объем воды, стекающей ежегодно в моря с поверхности суши, может быть определен как разность годовой суммы осадков и количества испарившихся осадков (табл.).
Соотношение испарения и осадков (по данным М. И. Львовича)

Поверхность Испарение в км³ Атмосферные Разность в км³

земного шара осадки в км³

Море 447 900 41160О -36 300

Суша 70700 107000 +36 300

Таким образом, ежегодно 36 300 км³ влаги переносится в виде паров с моря на сушу и те же 36300 км³ стекают в виде рек в море. Сток воды происходит к уровню океана с суши, средняя высота которой равна 750 м над уровнем моря.
При этом производится колоссальная работа, значительная часть которой тратится на разрушение горных пород и перенос продуктов их разрушения в растворенном и механически раздробленном состоянии, т. е. в виде гальки, песка и глины.
По подсчетам Г. В. Лопатина, все реки земного шара (без учета Антарктиды, Гренландии и Канадского полярного архипелага, по которым данных нет) выносят за год в море в растворенном и механически взвешенном состоянии около 17,5 млн. т вещества, полученного за счет разрушения суши. Это равносильно общему понижению ее поверхности со средней скоростью около 0,09 мм в год, или 9 см в тысячелетие.
Таким образом, если скорость разрушения суши текучими водами принять за строго постоянную, то за 8,3 млн. лет средняя высота суши уменьшилась бы как раз на те 750 м, которым она равна в настоящее время, т. е. она практически сравнялась бы с уровнем моря. Но фактически суша существует сотни и тысячи миллионов лет, так как существуют другие процессы, восстанавливающие ее высоту или даже создающие новые участки. Это поднятия земной коры. Без них вообще не могло бы существовать крупных возвышенностей, так как горы разрушаются текучей водой особенно интенсивно. Ведь с них стекают бурные реки, способные переносить даже крупные глыбы по 1—2 м и более в поперечнике.
Расчет показал, что в водосборе р. Вахш, притоки которой стекают с Алайского и Заалайского хребтов в Средней Азии, ежегодно смывается водой в среднем 2612 т только одних мелких частиц горных пород, переносимых во взвешенном состоянии в виде мути. Это дает среднее понижение всей поверхности водосбора на 1,6 мм в год, или в 18 раз больше, чем в среднем для всей суши.
Нередко всю разрушительную работу текучих вод в целом называют одним термином эрозия (по-латыни это значит разъедание). Однако это не вполне правильно, так как можно выделить две формы ее проявления, принципиально отличающиеся друг от друга по своим результатам.

15) Геологическая работа рек, образование речных долин.