Строение , состав и распространение главных типов земной коры

Типы коры Земли: океаническая, материковая

Кора Земли (твердая оболочка Земли над мантией) состоит из двух типов коры, имеет два типа строения: континентальный и океанический. Разделение литосферы Земли на кору и верхнюю мантию - достаточно условные, зачастую употребляются термины океаническая и континентальная литосфера.

Континентальная кора Земли

Континентальная кора Земли (материковая земная кора, земная кора материков) которая состоит из осадочного, гранитного и базальтового пластов. Земная кора континентов имеет среднюю толщину 35-45 км, максимальную - до 75 км (под горными массивами).

Строение континентальной коры "по-американски" несколько иное. В ней присутствуют слои магматических, осадочных и метаморфических пород.

Континентальная кора имеет еще одно название "сиаль" - т.к. граниты и некоторые другие породы содержат кремний и алюминий - отсюда происхождение термина сиаль: силиций и алюминий, SiAl.

Средняя плотность коры материков - 2,6-2,7 г/см³.

Гнейс является (обычно рыхлой слоистой структыры) метаморфической горной породой, состоит из плагиоклаза, кварца, калиевого полевого шпата и т.п.

Гранит - "кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд" (статья "Гранит", линк - внизу страницы). Граниты состоят из полевых шпатов, кваца. Граниты на других телах солнечной системы не обнаружены.

Океаническая кора Земли

Насколько известно, гранитный слой в коре Земли на дне океанов не обнаружен, осадочный слой коры лежит сразу на базатьтовом слое. Океанический тип коры также называется "сима", в породах преобладают кремний и магния - аналогично сиалю, MgSi.

Толщина коры океанического типа (мощность) - меньше 10 километров, обычно 3-7 километров. Средняя плотность под-океанской земной коры - около 3,3 г/см³.

Считается, что океаническая образуется в срединно-океанических хребтах и поглощается в зонах субдукции (почему, не очень понятно) - как некий транспортер от линии роста в серединном океаническом хребте к континенту.

8. строение минералов и минеральных агрегатов. Генетические типы минералов. Реакционный ряд Боуэна. Полиморфизм и изоморфизм. Парагенезис минералов. Псевдоморфизм минералов
Минерал – природное вещество, состоящее из одного элемента или из закономерного сочетания элементов, образующееся в результате природных процессов, протекающих в глуби земной коры или на поверхности. Каждый минерал имеет определенное строение и обладает присущими ему физическими и химическими характеристиками.
Ряд реакционный (Боуэна)
- эмпирически установленная Боуэном последовательность кристаллизации минералов из магмы в виде двух реакционных рядов:
1. прерывистого ряда фемических минералов: оливин -> ромбический пироксен -> моноклинный пироксен -> амфибол -> биотит;
2. непрерывного ряда салических минералов: основной плагиоклаз -> средний плагиоклаз -> кислый плагиоклаз -> калиевый полевой шпат. Совместная кристаллизация минералов двух рядов протекает с образованием эвтектики и в этом случае последовательность выделения зависит от состава расплава. Предложенные Боуэном реакционные ряды кристаллизации минералов могут нарушаться в зависимости от состава расплава, от температуры, давления и других условий.

9. Физические свойства минералов. Химический состав минералов
Цвет. Для большинства минералов цвет изменяется в зависимости от различных примесей.
Цвет черты. Это цвет минерала в порошке. Дело в том, что не все минералы в куске и в порошке имеют одинаковый цвет. Для того чтобы получить порошок, достаточно провести минералом по неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты дают только те минералы, твердость которых ниже твердости фарфоровой пластинки.
Прозрачность. По степени прозрачности, минералы делятся на группы: (прозрачные гипс пластинчатый, мусковит, галит), через которые ясно просматриваются предметы; полупрозрачные через которые видны лишь контуры предметов; просвечивающие, которые пропускают свет, а контуры предметов неразличимы; непрозрачны, через которые свет не проходит.
Блеск. Различают блеск металлический и неметаллический.
Спайность. Под спайностью понимается способность минерала раскалываться в определенных направлениях, образуя при этом ровные или зеркально-ровные блестящие плоскости спайности. Различают несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя или ясная и несовершенная.
Излом - это вид поверхности, образующейся при разламывании минерала. Излом может быть: 1)ровный - чаще всего у минералов с совершенной спайностью (кальцит, галит); 2)неровный - характеризующийся неровной поверхностью без блестящих, спайных участков (апатит); 3)занозистый - характерен для минералов волокнистого сложения (Гипс волокнистый, роговая обманка); 4)зернистый - присущ минералам зернистого строения (оливин); 5)раковистый - очень характерен для минералов окислов кремния (кварц, халцедон, опал); 6) крючковатый (малахит, самородная медь); 7) землистый (каолин, фосфорит).
Твердость. Под твердостью понимается сопротивление, которое оказывает минерал другому минералу или телу, врезающемуся в него. Это важнейший признак, так как является наиболее постоянным.
Плотность. В полевых условиях минералы по плотности делятся на три группы: легкие (до 2,5), средние (2,5 - 4,0) и тяжелые (больше 4). К легким относятся гипс, графит, опал, галит; к средним - кварц, корунд, лимонит, кальцит, магнезит; к тяжелым - пирит, халькопирит, магнезит, золото, серебро. Самой распространенной является группа минералов среднего удельного веса.
Вкус.
0птические свойства. Двойным лучепреломлением обладает разновидность кальцита - исландский шпат, лабрадор обладает синим отливом на плоскостях спайности.
Основой классификации минералов является химический состав минералов. По этому признаку различают такиеклассы минералов- Силикаты- Оксиды- Гидрооксиды (гидроокислы)- Карбонаты- Сульфаты- Сульфиды- Фосфаты- Галоиды- Самородные элементы- Органические соединения

10.Важнейшие диагностические признаки минералов
Важнейшими харатеристиками минералов являются их кристаллическая структура и химический состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Основные свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:
- Облик кристаллов и форма граней - обусловлены в первую очередь строением кристаллической решётки.
- Твердость. Определяется по шкале Мооса
- Блеск - световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала.
- Спайность - способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям.
- Излом - специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе.
- Цвет - признак, с определённостью характеризующий одни минералы (зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь), и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов в кристаллической структуре (флюориты, кварцы, турмалины).
- Цвет черты - цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита.
Магнитность - зависит от содержания главным образом двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита.
Побежалость - тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления.
Хрупкость - прочность минеральных зёрен (кристаллов), обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, т.е. быть хрупкими (например, алмаз)
Эти свойства минералов легко определяются в полевых условиях.

11. Породообразующие и рудообразующие минерал
Породообразующие минералы – это составные части горных пород, отличающиеся друг от друга по химическому составу и физическим свойствам.
Среди породообразующих минералов различаются:
-Характерные, типоморфные минаралы, имеющие исключительно магматическое, осадочное или метаморфическое происхождение.
-Минералы, образующиеся при разных геологических процессах и находящиеся в породах любого генезиса.
Содержащиеся в составе горных пород минералы разделяются на породообразующие и второстепенные. Первые, примерно 40... 50 минералов, участвуют в образовании горных пород и обусловливают их свойства; второстепенные встречаются в них только в виде примесей. Среди породообразующих выделяются первичные и вторичные.
Первичные возникли при формировании пород, вторичные — позднее как продукты видоизменения первичных минералов.
Минералы обладают рядом характерных свойств, оказывающих большое влияние на технические свойства пород, среди которых следует особо выделить твердость, спайность, излом, блеск, окраску, плотность. Эти свойства зависят от строения и прочности связей в кристаллической решетке.
Рудным минералом называют минерал, заключающий какой –либо металл. Лишь немногие металлы встречаются в элементарной форме в самородном состоянии. В основном это золото, платина и серебро. Но абсолютное большинство металлов встречается в минералах в соединении с другими химическими элементами. Это наблюдается-в сульфидах: галенит - руда на свинец, цинк, ртуть,медь пирит
- в оксидах: гематит, магнетит, пиролюзит, касситерит, рутил, хромит.Они являются важным сырьем для получения металлов.
-в карбонатах: сидерит (железистый шпат) FeCO₃- руда на железо.
Многие руды обладают комплексным характером, так как заключают два и более минералов с разными металлами. Так, в медной руде часто содержится некоторое количество серебра и золота и в значительных количествах железо
Минералы в хозяйственной деятельности человека играют очень важную роль. Многие минералы обладают большой эстетической привлекательностью не только тогда, когда они обработаны как драгоценные камни, но и в натуральном виде. Коллекционный материал.
Многие минералы имеют ценность как рудное сырье. Это качество минералов заключено в их химическом составе, так как именно химический состав определяет, какие элементы могут быть извлечены из минерала посредством плавления или разрушения его структуры другим способом. Такой ценностью обладают, например, халькозин, галенит и сфалерит (сульфиды меди, свинца и цинка), касситерит (оксид олова) и многие другие минералы.

12. генетические типы горных пород, их текстура, структура, вещественный состав
Согласно генетической классификации, горные породы подразделяются на три большие группы: 1)изверженные(магматические), 2)осадочные и 3)метаморфические.
1)Изверженные горные породы образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубин Земли и отвердевшей при остывании. глубинные породы массивны, плотны и состоят из тесно сросшихся более или менее крупных кристаллов; они обладают большой плотностью, высокими прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглощением и большой теплопроводностью. Глубинные породы имеют зернистое кристаллическое строение, называемое еще гранитным
-Излившиеся породы образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстром охлаждении магмы. в большинстве случаев излившиеся породы состоят из отдельных хорошо сформированных кристаллов, вкрапленных в основную скрытокристаллическую массу; такое строение называют порфировым. В тех случаях, когда излившиеся породы застывали мощным слоем, их строение было сходно с глубинными породами. Если же слой был сравнительно тонок, то охлаждение происходило быстро и масса их оказывалась стекловатой, а верхние слои излившейся лавы становились пористыми вследствие энергичного выделения газов из магмы при уменьшении давления. Обломочные породы образовались при быстром охлаждении раздробленной, выбрасываемой при извержении вулканов лавы (пемза, вулканический пепел.
2) Осадочные горные породы образовались при осаждении веществ из какой-либо среды, главным образом водной По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на три группы: химические, органогенные и механические.
-Химические осадки представляют собой горные породы, образовавшиеся при осаждении минеральных веществ из водных растворов с последующим их уплотнением и цементацией (гипс, ангидрит, известковые туфы и др.).
-Органогенные породы образовались в результате отложения остатков некоторых водорослей и животных организмов с последующим их уплотнением и цементацией (большинство известняков, мел, диатомиты и др.).
-Механические отложения образовались в результате осаждения или накопления рыхлых продуктов при физическом и химическом распаде горных пород. Часть из них подвергалась в дальнейшем цементированию глинистым веществом, железистыми соединениями, карбонатами или другими углеродными цементами, образуя цементированные осадочные породы — конгломераты, брекчии.
3) Метаморфические (видоизм ененные) горные породы образовались в результате более или менее глубокого преобразования изверженных или осадочных горных пород под влиянием высоких температуры и давления, а иногда и химических воздействий.
В этих условиях может происходить перекристаллизация минералов без их плавления; получающиеся при этом породы обычно более плотны, чем исходные осадочные. В процессе метаморфизма происходило изменение структуры горных пород. В большинстве случаев метаморфические породы отличаются сланцеватой структу

13. магматические горные породы, их классификация по хим.и минер. составу, по условиям образования. Понятие об интрузивных, жильных и эффузивных аналогов. Структура и текстура
Образование магматических пород тесно связано со сложнейшими проблемами происхождения магм и строения Земли.
В зависимости от условий образования
-Глубинные - это породы, образовавшиеся при застывании магмы на разной глубине в земной коре.
-Излившиеся породы образовались при вулканической деятельности, излиянии магмы из глубин и затвердении на поверхности.
В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO₂) в породе. 1.ультракислые,2. кислые, 3.средние, 4.основные 5.ультраосновные породы.
Интрузивные. Породы полнокристаллические, с ясно видимыми кристаллами. Слагают батолиты, лакколиты, штоки, силлы, и другие интрузивные тела.
Эффузивные. Плотные или почти плотные порфировые. Слагают лавовые потоки, но также и субвулканические интрузии.
Жильные. Порфировидные или мелко- до микрокристаллических. Слагают жилы, силлы, краевые части интрузий, мелкие интрузии
Структура - существенный признак, определяющий физико-механические свойства породы. Наиболее прочными являются равномерно зернистые породы, тогда как породы такого же минерального состава, но крупнозернистой порфировидной структуры быстрее разрушаются как при механическом воздействии, так и при резких колебаниях температур(см. Практ тетр)
Текстура Все интрузивные породы имеют полнокристаллическую структуру, массивную или пятнистую текстуру, а эффузивные - преимущественно стекловатую, порфировую, скрытокристаллическую структуру, массивную, шлаковую, миндалекаменную текстуры.
Согласно генетической классификации, горные породы подразделяются на три большие группы: изверженные, осадочные и метаморфические.

14. осадочные горные породы, их классификация по происхождениюи вещественному составу. Структуры и текстура осадочных горных пород
Осадочная порода образуется в условиях переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности растений.
Классификация по происхождению:
1) обломочные породы — продукты преимущественно физического выветривания материнских пород и минералов с последующим переносом материала и его отложением в других участках;
2) коллоидно-осадочные породы — результат преимущественно химического разложения с переходом вещества в коллоидальное состояние (коллоидные растворы);
3) хемогенные породы— осадки, выпадающие из водных, преимущественно истинных, растворов — вод морей, океанов, озер и других бассейнов химическим путем, т.е. в результате химических реакций или пересыщения растворов, вызванного различными причинами;
4) биохимические породы, включающие породы, образовавшиеся в ходе химических реакций при участии микроорганизмов, и породы, которые могут иметь двоякое происхождение: химическое и биогенное;
5) органогенные породы, образовавшиеся при участии живых организмов;
Классификация по составу, структура(тетрадь прктич).
Текстура: -слоистая - порода состоит из неоднородных по составу, цвету, плотности слоев с более или менее хорошо выраженными между ними границами
- пористая - порода с обилием крупных нор, каверн, незаполненных вторичными минералами

15. метаморфические горные породы: минеральный состав,структура, текстура. Фации метаморфизма
Метаморфические горные породы - результат преобразования пород разного генезиса, приводящего к изменению первичной структуры, текстуры и минерального состава в соответствии с новой физико-химической обстановкой. Главными факторами метаморфизма являются эндогенное тепло, всестороннее давление, химическое воздействие газов и флюидов. Постепенность нарастания интенсивности факторов метаморфизма позволяет наблюдать все переходы от первично осадочных или магматических пород к образующимся по ним метаморфическим породам.
СТРУКТУРА: Метаморфические породы обладают полнокристаллической структурой. Размеры кристаллических зерен, как правило, увеличиваются по мере роста температур метаморфизма.
ТЕКСТУРА:- сланцеватая текстура, обусловленная взаимно параллельным расположением минеральных зерен призматической или пластинчатой форм;
- гнейсовая, или гнейсовидная текстура, характеризующаяся чередованием полосок различного минерального состава;
- в случае чередования полос, состоящих из зерен светлых и цветных минералов, текстура называется полосчатой. Внешне эти текстуры напоминают слоистость осадочных пород, но их происхождение связано не с процессом накопления осадков, а с перекристаллизацией и переориентировкой минеральных зерен в условиях ориентированного давления. Все метаморфические породы имеют плотную текстуру.Поскольку сходные по составу, структурам и текстурам метаморфические породы могут образоваться за счет изменения как магматических, так и осадочных пород,. Фа́ция метаморфизма— совокупность метаморфических горных пород различного состава, отвечающих определённым условиям образования по отношению к основным факторам метаморфизма (температуре, литостатическому давлению и парциальным давлениям летучих компонентов во флюидах), участвующих в метаморфических реакциях между минералами .
Виды фаций по названию основных пород:
1. зеленосланцевая и глаукофансланцевая (низкая температура, средние и высокие давления); 2. эпидот-амфиболитовая и амфиболитовая (средняя температура, средние и высокие давления); 3. гранулитовая и эклогитовая (высокие температура и давление); 4. санидинитовая и пироксенроговиковая (очень высокая температура и очень низкое давление).

17. Экзогенные процессы. Выветривание. Экзогенными (внешними) называются процессы, протекающие на земной поверхности или на небольших глубинах в земной коре. Названные процессы осуществляются, например, текучими водами, ледниками, ветром и т.д. Деятельность этих процессов включает два важнейших вида работы: разрушение горных пород и их накопление (аккумуляцию). Характер производимой работы определяется, с одной стороны, скоростью движения и массой геологического агента, а с другой – характером горных поро. Так, чем выше скорость движения и масса геологического агента, тем активнее идет разрушение горных пород и транспортировка обломков. С падением скорости начинается процесс аккумуляции, причем в начале на поверхность оседают самые крупные частицы, а затем все более мелкие. Главными энергетическими источниками экзогенных процессов являются солнечная радиация и сила тяжести. Поскольку солнечная радиация по земной поверхности распределяется зонально и неравномерно, ее приход изменяется по сезонам года, то и деятельность внешних процессов подчиняется тем же закономерностям. Работа внешних сил ведет к такому изменению земной поверхности, которое направлено на изменение форм, созданных процессами внутренними. В конечном итоге, такое изменение ведет к перераспределению горных пород и выравнивание рельефа. То есть, созданные внутренними силами выступы суши разрушаются и понижаются, а сносимые с них обломки горных пород накапливаются в океанах и уменьшают их глубину.
Выветриванием называется совокупность процессов физического и химического разрушения горных пород и минералов. Немаловажную роль при этом играют живые организмы. Выделяют два главных типа выветривания: физическое и химическое. Физическое выветривание ведет к последовательному дроблению горных пород на все более мелкие обломки. Его можно разделить на две группы процессов: выветривания термического и механического. Термическое выветривание происходит в результате резких суточных перепадов температуры, ведущих к расширению пород при нагреве и сжатию при охлаждении. Таким образом, на интенсивность разрушения горных пород влияют: величина суточного перепада температуры; минеральный состав горных пород; окраска горных пород; размер слагающих горные породы минеральных зерен. Наиболее интенсивно температурное выветривание идет на обнаженных высокогорных вершинах и склонах, а также в зоне пустынь, где, в условиях низкой влажности и отсутствия растительности, суточный перепад температур на поверхности горных пород может превышать 60° С. При этом наблюдается процесс десквамации (шелушения) скальных выступов, выражающийся в послойном отделении параллельных поверхности выступа чешуй и пластин горных пород.
Механическое выветривание осуществляется замерзающей водой, а также живыми организмами и ново образующимися минеральными кристаллами. Максимально значение замерзающей в порах и трещинах горных пород воды, которая при этом увеличивается в объеме на 9 - 10% и расклинивает породу на отдельные обломки. Такое выветривание называют морозным. Оно наиболее активно при частых (суточных) переходах температуры через 0° С, наблюдается в высоких и умеренных широтах и выше снеговой границы в горах. Расклинивающее воздействие на горные породы оказывают также корни растений, роющие животные и растущие в порах и трещинах горных пород кристаллы минералов. Химическое выветривание ведет к изменению минерального состава горных пород или полному их растворению. Важнейшими факторами здесь выступают вода, а также содержащиеся в ней кислород, угольная и органические кислоты. Наибольшая активность процессов химического выветривания наблюдается во влажном и жарком климате
В результате выветривания на земной поверхности формируется особый генетический тип отложений – элювий - слой рыхлых неперемещенных продуктов выветривания. Состав и мощность элювия определяются составом первичных горных пород и временным фактором, а также характером процессов выветривания, который, в первую очередь, зависит от климата. Следовательно, в развитии процессов выветривания наблюдаются сезонная ритмичность и широтная зональность. Корой выветривания называют совокупность элювиальных образований верхней части земной коры.