Интрузивный (глубинный) магматизм
Происхождение магмы. Среди геологов нет единого мнения о происхождении магмы. Большинство исследователей придерживаются мнения о существовании трех исходных первичных магм: перидотитовой (ультраосновной), базальтовой (основной), гранитной (кислой).
Перидотитовые магмы пользуются ограниченным распространением. Они представляют собой продукты расплавления вещества мантии. Базальтовые магмы имеют наибольшее распространение в природе и формируются в астеносфере в результате частичного плавления вещества верхней мантии. Происхождение гранитных магм одни исследователи связывают с переплавлением осадочного и осадочно-метаморфического слоя земной коры, другие с выносом многих компонентов кислой магмы с больших глубин. Было также высказано мнение о существовании одной базальтовой магмы, из которой под влиянием дифференциации возникают другие магмы.
Дифференциация магмы. Все многообразие интрузивных пород, возникающих из первичной магмы, является результатом ее расщепления (дифференциации). Дифференциация— очень сложный многогранный физико-химический процесс, происходящий в магме как в расплавленном состоянии (магматическая дифференциация), так и во время кристаллизации магмы (кристаллизационная дифференциация). Магматическая дифференциация связана с расслоением магмы по удельному весу на несмешивающиеся жидкости (ликвация); кристаллизационная — происходит при остывании магмы. Вначале кристаллизуются более высокотемпературные минералы, содержащие магний, железо (оливин, пироксены и др.), а затем — более низкотемпературные минералы, обогащенные кремнеземом (кварц, полевые шпаты и др.).
Общие представления о процессах кристаллизации расплава. Кристаллизация исходного магматического расплава происходит последовательно, в несколько этапов, в условиях высоких температур и больших давлений. В магме при высоких давлениях летучие вещества (пары воды, углекислота, сернистые, хлористые, фтористые и др. соединения) находятся в растворенном состоянии и придают ей вязкость и подвижность. При понижении температуры расплава в магме возникают центры кристаллизации отдельных минералов, и в первую очередь наиболее тугоплавких, не содержащих летучих веществ.
После этого в верхних или краевых частях интрузий накапливается остаточный расплав, обогащенный летучими компонентами. Их присутствие снижает вязкость остаточного расплава. В этих условиях при значительном давлении и температуре ниже 700° С образуются породы — пегматиты. Они имеют состав, близкий к родоначальным магматическим породам, и отличаются от них лишь крупными размерами минеральных зерен. После кристаллизации значительной массы расплава при понижении его температуры до 500—300° С могут одновременно существовать газ и жидкость. За счет увеличения давления магмы (при кристаллизации) на вмещающие породы, при наличии трещин в последних, в них устремляются летучие вещества. Кристаллизуясь и выполняя трещины и пустоты, они образуют минералы; этот процесс называется пневматолитическим. Если по трещинам внедряются горячие растворы, то такой процесс называется гидротермальным.
Роль магматизма в образовании полезных ископаемых. Образование рудных и нерудных полезных ископаемых в значительной мере связано с процессами магматизма. Магматический расплав содержит большинство химических элементов, промышленные концентрации которых возникают в определенных геологических условиях. С ультраосновными породами связаны месторождения алмазов, талька, асбеста, платины, хрома и т. д. С магмами основного состава — месторождения меди, никеля, кобальта, железа и т. д. Кислый магматизм обусловливает формирование месторождений драгоценных камней, руд серебра, цинка, золота, олова, вольфрама и других металлов. Большинство из них образуют промышленные скопления при пневматолито-гидротермальных процессах. Они встречаются в виде жил вместе с кварцем, флюоритом, кальцитом.
Землетрясения
Классификация землетрясений. Землетрясением называется колебание земной поверхности, вызванное в основном естественными причинами, среди которых главное значение при- I надлежит тектоническим процессам. Кроме тектонических, выделяют землетрясения вулканические и обвальные.
Тектонические землетрясения обусловлены образованием в земной коре разломов и движением по ним крупных глыб земной коры. Такие землетрясения наиболее сильные и широко раснространены (95%). Вулканические землетрясения возникают в результате толчков, вызванных взрывами газов в процессе извержения вулканов. Иногда эти землетрясения могут достигать огромной силы (вулкан Кракатау). Обвальные землетрясения связаны с обвалами горных пород на поверхности, провалами подземных пустот, например карстовых. Сила этих землетрясений и области их распространения невелики.
Характеристика землетрясений. Ежегодно на Земле фиксируется до 10 000 землетрясений. Большинство из них людьми не ощущаются, однако некоторые носят катастрофический характер. Землетрясения продолжаются обычно несколько секунд и выражаются в подземных толчках (ударах) большей или меньшей силы или в волнообразных колебаниях земной поверхности.
Место в земной коре или в верхней мантии, где возник подземный толчок и откуда расходятся упругие колебания (сейсмические волны), называются фокусом землетрясения, или гипоцентром (иногда называют очагом). Глубина гипоцентра в большинстве случаев составляет 50— 60 км (не более 100 км), но достигает и 700 км. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром.
В очаге землетрясения зарождается два типа упругих сейсмических волн: продольные со скоростью распространения от 7 до 14 км/с и поперечные — от 4 до 10 км/с. На границе твердой среды (литосферы) и жидкой или газообразной среды (гидросферы или атмосферы) сейсмические волны порождают поверхностные волны с большей длиной и меньшей скоростью распространения (4 км/с), которые наиболее разрушительны, особенно в эпицентре. Во все стороны от эпицентра сила подземных толчков уменьшается. Линия, соединяющая на карте пункты с одинаковой силой толчка, называется изосейстой. Сила землетрясений, или интенсивность, оценивается по 12-балльной шкале. Наибольшие разрушения несут землетрясения в 8 баллов и более. При землетрясении выделяется огромное количество энергии. С целью учета выделяемой энергии принята относительная энергетическая характеристика землетрясений — магниту да — и разработана шкала магнитуд. Чем больше магнитуда, тем выше балльность землетрясений.
Регистрация и прогноз землетрясений. Регистрация землетрясений проводится на сейсмических станциях с помощью приборов высокой точности — сейсмографов. Они способны отметить колебания грунта с амплитудой в несколько ангстрем (1А=10~10 м). Основной частью сейсмографа является маятник. При землетрясениях основание сейсмографа отклоняется вместе с почвой, маятник же продолжает колебаться в прежней плоскости, вычерчивая ломаную кривую (сейсмограмму) на ленте. По этой кривой судят об интенсивности и продолжительности землетрясения.
В настоящее время ученые-сейсмологи заняты изучением очень важной проблемы — предсказания землетрясений. Место и интенсивность землетрясений можно установить на основании карт сейсмического районирования с учетом материалов прошлых землетрясений и тектонического строения. Предсказать время землетрясений очень трудно. С этой целью проводятся систематические наблюдения за сейсмографами, за изменением электромагнитного поля Земли, за распространением искусственно возбужденных сейсмических волн, за возникновением звуковых волн в земной коре и за рядом других явлений, которые наблюдаются перед землетрясением.
С целью предотвращения разрушительного действия землетрясений в СССР утверждены стандарты для строительства зданий в сейсмических районах, которые обеспечивают сохранность зданий и сооружений даже при сильных землетрясениях. Географическое размещение землетрясений. Землетрясения распространены по земному шару неравномерно. Области, где происходят землетрясения, называются сейсмическими. Области, где нет землетрясений, называют асейсмическими. В настоящее время выделяют две основные сейсмические области. Они, как и вулканические зоны, приурочены к зонам новейших тектонических движений. Одна зона окаймляет побережья Тихого океана — Тихоокеанская. Другая — I «морская — протягивается от Атлантического океана
чип и моря через Крымский полуостров, Кавказ, Памир, Гималаи до Малайского архипелага. ния и цунами. Моретрясения происходят в тех случаях гипоцентры расположены иод океаническим ши\1. 15 результате внезапных толчков довольно значительной СИЛЫ и перемещений отдельных участков морского дна образуются огромные волны — цунами (высотой до 25—35 м). Они обладают большой скоростью распространения (500 км/час) и причиняют катастрофические разрушения на побережьях. Чище всего цунами возникают на Тихом океане при подводном вулканизме.
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 411;