Классификация процессов метаморфизма

Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.

Метаморфизм – процесс приспособления горной породы к новым физико-химическим условиям, которые отличаются от условий образования первичной породы.

Классификация метаморфических процессов:

1) Прогрессивный метаморфизм происходит при возростании температуры

2) Регрессивный метаморфизм происходит при уменьшении температуры

3) Ретроградный метаморфизм (диафторез) – низкотемпературный метаморфизм, накладывающийся на породы, подвергавшиеся более высокотемпературным изменениям.

4) Изохимический процесс – без химического изменения пород

5) Аллохимический процесс – с изменением химического состава пород: а) собственно метаморфизм (ΔV ≠ const); б) метасоматоз (ΔV = const)

Факторы метаморфизма:

1)Температура 2)Литостатическое давление 3)Флюидное давление

Все метаморфические процессы делятся на две большие группы: 1) метаморфизм локальный, умеренных глубин или местный, 2) региональный метаморфизм или глубинный.

1. Локальный метаморфизм, в свою очередь, подразделяется на а) автометаморфизм; б) контактовый; в) гидротермальный (средне- и низкотемпературный).

Автометаморфизм — это процесс изменения магматических горных пород после их отвердения или застывания под действием остаточных растворов, циркулирующих в этой же породе и являющихся порождением этой же магмы.

Примеры, серпентинизация ультраосновных и основных горных пород, иногда — доломитов, хлоритизация диабазов.

Контактовый метаморфизм протекает на границе расплавленной магмы с вмещающими горными породами при воздействии тепла, флюидов (вода, бор, инертные газы) идущих от магмы. Ореол или зона контактовых воздействий часто достигает 2–5 км от магматической горной породы. Для этого типа метаморфизма весьма характерен метасоматоз, т. е. замещение одних минералов или горных пород другими.

Примеры, контактовые роговики, скарны (образуются при воздействии на карбонатные горные породы). Гидротермальный метаморфизм — процесс изменения горных пород под воздействием термальных водных растворов, выделяющихся в результате кристаллизации и застывания многих изверженных горных пород. Здесь также большое значение имеют процессы метасоматоза.

2. Региональный метаморфизм проявляется, как это явствует из названия, регионально на больших площадях в подвижных частях земной коры при погружении больших территорий на глубину под воздействием тектонических процессов, и, возникающих при этом больших давлений и высоких температур. В результате этого типа метаморфизма из известняков и доломитов возникают мраморы, из гранита, диорита или сиенита — гранитогнейсы, сланцы и амфиболиты. На больших и средних глубинах при воздействии температуры и давления породы как бы опять размягчаются или даже расплавляются и текут. Массивные текстуры при этом превращаются в ориентированные (полосчатые, линейные, гнейсовидные, сланцеватые и т. п. текстуры).

В процессе метаморфизма образуются месторождения железа, графита, глиноземистых пород и др. Важное практическое значение имеют мраморы и кварциты. При метаморфизме происходит перераспределение и концентрация золота, меди, полиметаллов и др.

19. Магма, ее состав, эволюция и причины разнообразия магматических пород.

Магма - смесь магматического расплава, кристаллов и/или их сростков и флюидной фазы, способная к перемещению. Флюид (от лат. fluidis — «текучий») — вещество, поведение которого при деформации может быть описано законами механики жидкостей. По этому определению магма тоже является флюидом.

В магме содержатся практически все химиче­ские элементы таблицы Менделеева, среди которых: Si, Al, Fe, Са, Mg, К, Ti, Na, а также различные летучие компоненты (оксиды углерода,сероводород, водород, фтор, хлор и др.) и парообразная вода. Летучие компоненты при кристаллизации магмы на глубине частично входят в состав различных минералов (амфиболов, слюд и прочих). В редких случаях отмечаются магматические расплавы несиликатного состава, например щёлочно-карбонатного (вулканы Восточной Африки) или сульфидного. По мере продвижения магмы вверх, количество летучих компонентов сокращается. Дегазированная магма, из­лившаяся на поверхность, называется лавой.

Эволюция магмы. Попадая в иные условия, чем те, в которых она образовалась, Магматическая горная порода может эволюционировать, меняя свой состав. Происходит дифференциация М., при которой за счёт одной М. возникает несколько частных М. Дифференциация М. может происходить до её кристаллизации (магматическая дифференциация) или в процессе кристаллизации (кристаллизационная дифференциация). Магматическая дифференциация может быть результатом ликвации М., то есть распадения её на две несмешивающиеся жидкости, или результатом существования в пределах магматического бассейна разности температур или какого-либо другого физического параметра.

Кристаллизационная дифференциация связана с тем, что выделяющиеся в начальные стадии затвердевания М. минералы по удельному весу отличны от расплава. Это ведёт к всплыванию одной их части (например, кристаллы плагиоклаза в диабазах Кольского полуострова) и опусканию другой (например, оливина и авгита в базальтах Н. Шотландии). В результате в вертикальном разрезе магматические тела образуются породы различного состава. Возможно изменение состава М. при отжимании остаточной жидкости от выделившихся кристаллов и в результате взаимодействия М. с вмещающими породами

Причины разнообразия мгп:

- Смешение 2 первичных магм, базальтовой и риолитовой (Бунзен, 1851)

- Ассимиляция вмещающих пород и смешение магм (Левинсон- Лессинг, 1899)

- Ликвация (Durocher,1857, Rosenbusch,1889)

- Многообразие эвтектик (Teall,1888;Vogt,1903)

- Существование разнообразных слоев магм от кислых до основных (Вальтерхаузен,1853; Durocher,1857)

- Эффект Соре (термодиффузия) в крупных магматических очагах (Lagorio,1887; Teall,1888; Brögger,1890; Vogt,1891; Iddings,1892; Judd,1893)

-Эффект Гойи и Шаперона (гравитационное перераспределение в жидкости) -(Iddings,1892; Brögger,1894)

- Фракционная кристаллизация (Becker,1897; Левинсон-Лессинг, 1899; Боуэн, 1913)

Франц Юльевич Левинсон-Лессинг (1861-1939) предложил для объяснения разнообразия пород комплексную модель ассимиляции, повторного плавления, дифференциации и многообразия эвтектик, наиболее прогрессивную на то время.

20. Магнитное поле Земли?

Магнитное поле Земли или геомагнитное поле — магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками

Магнитное поле Земли оказывает влияние и на ориентировку в горных породах ферромагнитных минералов, таких, как гематит, магнетит, титаномагнетит и др. Особенно это проявляется в магматических горных породах - базальтах, габбро, перидотитах и др. Ферромагнитные минералы в процессе застывания магмы принимают ориентировку существующего в это время направления магнитного поля. После того, когда горные породы полностью застывают, ориентировка ферромагнитных минералов сохраняется. Определенная ориентировка ферромагнитных минералов происходит и в осадочных породах во время осаждения железистых минеральных частиц. Намагниченность ориентированных образцов определяется как в лабораториях, так и в полевых условиях. В результате измерений устанавливается склонение и наклонение магнитного поля во время первоначального намагничивания минералов горных пород. Таким образом, и магматические, и осадочные горные породы нередко обладают стабильной намагниченностью, указывающей на направление магнитного поля в момент их формирования. В настоящее время при геологических исследованиях и поиске железорудных месторождений полезных ископаемых широко применяется магнитометрический метод.