• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Метаморфізм

1. Загальні відомості про метаморфізм. Фактори метаморфізму.

2. Типи метаморфізму.

2.1. контактовий;

2.2. динамометаморфізм (дислокаційний);

2.3. регіональний;

2.4. автометаморфізм.

1. ГП формуються в певних термодинамічних та фізико-хімічних умовах, я яких вони є стійкими. Якщо ці умови змінюються, то ГП в нових умовах стають нестійкими, видозмінюються, тобто метаморфізуються.

Метаморфізм – сукупність ендогенних процесів, що приводять до суттєвих змін ГП під дією факторів метаморфізму.

Фактори метаморфізму: температура, тиск, летючі компоненти у вигляді газів та розчинів, які містяться в самих ГП або приносяться зовні. Ці летючі компоненти – мінералізатори. Саме під дією цих факторів відбувається зміна ГП. Ці зміни відбуваються в твердій фазі, минаючи рідку.

Температура. Зростання Т відбувається при зануренні ГП в більш глибокі верстви, при цьому Т зростає на 1 градус на кожні 33 м глибини. Таке підвищення Т – геотермічний ступінь. Зростання Т відбувається через локальне упровадження магми в ЗК, а також під час руху ЗК по тріщинам. Зростання Т приводить до збільшення швидкостей хімічних реакцій.

Тиск. Буває двох типів:

1) петростатичний виникає, коли ГП занурюються на глибину та відчувають тиск сусідніх ГП з усіх боків. Цей Р збільшує розчинність ГП, перетворює одні мінерали на інші з більш щільною упаковкою кристалічної решітки;

2) стрес – одно направлений тиск, який виникає у верхніх ділянках ЗК через процеси складкоутворення.

Летючі компоненти (мінералізатори): газоподібні та тверді хімічні компоненти, серед яких найголовніші: CO₂, SiO₂, H₂O. Вони можуть міститися в ГП, але можуть надходити зовні. Мінералізатори сприяють зміні хімічного складу мінералів, перекристалізації, швидкості хімічних реакцій. Такі зміни одних мінералів на інші під дією мінералізаторів відбуваються в твердій фазі і називається метасоматоз.

2. Фактори метаморфізму можуть діяти на ГП в різних комбінаціях. В залежності від того, які фактори метаморфізму є найголовніші розрізняють:

2.1. контактовий метаморфізм. Головним фактором є підвищення Т, через упровадження магми в ЗК, яке може супроводжуватися приносом летючих мінералізаторів з магматичного вогнища. Тут виділяють 2 зони: 1. екзоконтактова зона (зміна складу вміщуючих порід); 2. ендоконтактова зона (зміна складу інтрузивних порід).

Метаморфічні зміни ГП відбуваються поблизу контакту магматичної інтрузії. Ширина контактових змін невелика (10, 100 м, 1-3 км). Виникає зона контактового ареалу, де відбувається зміна, яка захоплює прилеглу частину вміщуючих порід і периферичну частину магматичної інтрузії.

Екзо- та ендоконтактові зони в контактовому ареалі. Екзо- приходиться до контактового ареалу вміщуючих порід. Ендо- приходиться до периферичної частини магматичної інтрузії, яка асимілюючи вміщуючі породи, також змінюється.

Ширина контактового ареалу залежить від багатьох факторів, але в першу чергу від величини магматичної інтрузії: чим більша інтрузія, тим більше контактовий ареал, по-друге від складу інтрузії (кислі магми, які вміщують більшу кількість летючих компонентів, утворюють більший контактовий ареал, ніж основні магми, які вміщують меншу кількість летючих компонентів; по-третє від складу вміщуючих порід (не всі породи однаково піддаються метаморфічним змінам; найбільш легко змінюються та дають більший контактовий ареал глинисті породи, далі карбонати, основні лави, магматичні породи основного складу, кислі лави; найменшим змінам піддаються піщаники та кварцити); по-четверте від тріщинуватості та пористості вміщуючих порід: чим більш пористі породи, тим більший ареал. В неузгоджених (перетинаючих) інтрузіях зона контактового ареалу більше ніж в узгоджених інтрузіях. В зведених частинах інтрузивна зона контактового ареалу більше ніж в бокових частинах.

Контактовий метаморфізм підрозділяється на 2 види:

А) термальний метаморфізм. Контактовий метаморфізм відбувається лише при підвищенні Т без приносу летючих компонентів. При термальному метаморфізмі хімічні зміни вміщуючих порід не відбуваються. Змінюються тільки текстури та структури порід, іноді мінерали. При термальному метаморфізмі глин утворюються роговики, вапняків – мармур. Корисні копалини практично не виникають (лише графіт та апатит).

Б) метасоматичний метаморфізм відбувається з приносом летючих компонентів з магми, яка взаємодіє з вміщуючими ГП та викликає їх суттєві мінералогічні зміни. Метасоматичний метаморфізм може бути пневматолітовий (якщо летючі - гази) або гідротермальний (якщо летючі – рідина).

2.2. Динамометаморфізм виникає у верхніх частинах ЗК при Р, як факторі метаморфізму. Тут Р проявляється у вигляді стресу. В залежності від того, які породи підлягають стресу, виникають пластичний та катакластичний метаморфізм.

Пластичний виникає при метаморфізмі пластичних порід (глини). Як результат - перетворення структур та текстур порід з переходом глин в глинисті сланці. З цим видом метаморфізму пов’язане утворення сланцюватої текстури. Сланцюватість – це здатність породи розколюватися на плитки при ударі.

Катакластичний метаморфізм виникає, коли метаморфізму підлягають тверді породи (піщаники, кварцити), які через стрес зазнають дроблення. Утворені уламки цементуються, утворюються зцементовані породи з гострокутних уламків – катаклазити.

2.3. Регіональний метаморфізм (Т, Р, летючі компоненти) відбувається у геосинклінальних поясах, тобто ділянках ЗК, які тектонічно дуже активні, де активно проявляється вулканізм, землетруси, впроваджуються магматичні інтрузії, а самі породи занурюються на велику глибину. (Куріли, Камчатка, Філіппіни). Регіональний дуже активний: виникають найбільш інтенсивно метаморфізовані породи: гнейси, кристалічні сланці.

2.4. Автометаморфізм (серпентин, олівін). Коли магматичні інтрузії впроваджуються в ЗК, першими застигають та кристалізуються бокові частини інтрузії, при кристалізації вони розтріскуються, а в середній частині інтрузії зберігається розплавлена магма, з якої виділяються летючі компоненти, що циркулюють по тріщинам зовнішньої закристалізованої частини.

ОСАДКИ ТА ОСАДОВІ ГП (відносяться до дії екзогенних процесів)

Магматичні та метаморфічні ГП, які сформовані при високих Т та Р в глибоких частинах ЗК, при виході на денну поверхню потрапляють в умови низьких Т та Р. В цих умовах магм. та метаморфічні породи стають нестійкими і руйнуються. При їх руйнуванні виникає уламковий матеріал та хімічно розчинений матеріали, які є основними для осадових ГП.

Стадія, при якій утворюються продукти руйнування та уламковий матеріал, -- гіпергенез. Головні процеси в цій стадії – процеси звітрювання. Продукти руйнування ГП, які виникли в стадію гіпергенезу, підхоплюються водними потоками, вітром, льодом і переносяться в басейни седиментації: озера, моря, океани. Там вони осаджуються. В басейнах седиментації до них додаються скелети проживаючих там організмів, вулканогенний та космогенний матеріал. Через осадження на дні цих компонентів утворюється осадок.

Осадок – багатокомпонентна неврівноважена в фізико-хімічному відношенні система, насичена водою та яка має безпосередній зв'язок з наддонними шарами води.

Частини осадку:

1. уламковий матеріал, привнесений з тих областей, де відбувалося руйнування ГП, це аллотигенні компоненти. Якщо цей уламковий матеріал принесено з континенту, то це теригенний компонент.

2. аутигенні компоненти– переважно мінерали, що виникають на місці формування осадка та випадаючи з водного середовища через хімічне осадження з перенасичених розчинів.

3. біогенні компоненти– в басейнах мешкають багато організмів, які мають твердий карбонатний або кременистий скелет. Після смерті організмів їх скелети осаджуються на дно та накопичуються в осадки;

4. вулканогенний– на шляху переносу в басейни седиментації можуть накопичуватися тверді продукти вулканічних вивержень: попіл, пісок, лапілі, бомби, які також поступають в осадок. Відбувається це в районах вулканічної діяльності.

5. космогенний– щорічно на Землю падає близька 8 тон космічного пилу, який рівномірно розподіляється на поверхні Землі. Він попадає і в басейни седиментації, але його дуже мало і майже не видно в осадових породах.

Стадія, при якій відбувається перенос продуктів руйнування та осадження їх в басейнах седиментації з утворенням осадків – седиментогенез.

Осадки не представляють ще собою ГП. Для цього вони повинні пройти стадію діагенезу, з того моменту коли первісно сформований осадок перекриється іншими осадками та буде ізольований від наддоної води.

Діагенез розпадається на діагенетичні процеси:

1. ущільнення осадків під шаром вищезалягаючих осадків;

2. часткове зневоднення осадків (з первісних осадків видаляється надлишкова вода, яка поповнює ПВ);

3. через циркуляцію порових вод відбувається розчинення легкорозчинних мінералів осадку. Коли концентрація в осадку досягне стадії насичення, відбувається випадіння з порових розчинів нових мінеральних з’єднань, які можуть цементувати компоненти осадку;

4. процеси роз кристалізації: мінеральні солі, які випали з осадку, характеризуються дуже малими розмірами кристалічних зерен. В процесі діагенезу одні зерна поглинають інші та зростають у розмірах.

В процесі діагентичних перетворень осадка приймають участь мікроорганізми. Вони розкладають органічні речовини і утворюють певне фізико-хімічне середовище, в якому утворюються деякі види мінералів. Ця стадія перетворення осадків у ГП називається діагенез, а сам процес – літіфікація. Після цього перетворення не припиняється. Після стадії діагенезу відбуваються процеси, які змінюють вже сформовані ГП:

1. процеси розчинення та утворення карстових порожнин: ПВ розчиняють ГП, через це утворюються порожнини різних форм та розмірів до карстових печер та галерей;

2. з ПВ, насичених мінеральними з’єднаннями, випадають мінерали, які заповнюють порожнини в породі та цементують пухкі до цього гірські породи.

Ці процеси називаються епігенетичні (катагенетичні), а сама стадія – епігенез (катагенез). Різкої межі між гіпергенезом (мобілізація речовини), переносом та осадженням (седиментогенезом), перетворенням осадка в осадову ГП (діагенезом) та подальшими її змінами (епігенезом) немає, вони взаємопроникні. Всі разом вони називаються літогенез.

За генезисом осадові ГП класифікуються на:

а) уламкові ГП – головна складова частина уламковий матеріал;

б) глинисті ГП: глинисті частинки можуть бути як аллотигенні, так і аутигенними, тому вони є перехідними між уламковим та хемогенними ГП;

в) хемогенні – аутигенні компоненти, тобто ті, що випали з розчинів;

г) біогенні – скелетні залишки раніше існуючих організмів;

д) ефузивно-осадові: до вище перелічених компонентів додаються вулканогенні породи.

Читайте також:

1. Зони регіонального метаморфізму і метаморфічних фацій
2. Локальний метаморфізм
3. МЕТАМОРФІЗМ І МЕТАМОРФІЧНІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ

Переглядів: 3019