ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 1993
Скачиваний: 8
31. Продукты вулканической деятельности: жидкие, твердые, газообразные. Вулканизм определяется как комплекс процессов, связанных с поступлением продуктов магматической деятельности на поверхность и в атмосферу Земли. Продукты вулканической деятельности бывают жидкими, твердыми и газообразными. Жидкие вулканические продукты. Лава – магматический расплав, излившийся на поверхность. Магма, поднимаясь вверх по каналу и, достигнув поверхности Земли, изливается в виде лавы, отличающейся от магмы тем, что она уже потеряла значительное количество газов. Главные свойства лавы – химический состав, температура, содержание летучих, вязкость – определяют характер эффузивных извержений, форму, структуру поверхности и протяженность лавовых потоков. Если вязкость у лав низкая, то они могут растекаться, покрывая большие пространства и далеко уходя от центра излияния. Высокая вязкость, наоборот, вынуждает лавы нагромождаться недалеко от места извержения, а кроме того, они текут гораздо медленнее, чем маловязкие лавы. Вязкость лав контролируется давлением, температурой, химическим составом, содержанием летучих. Чем более кислая лава, тем ее вязкость выше. Химический состав лав изменяется от кислых, содержащих больше 63% SiO2 и до ультраосновной, SiO2 меньше 45%. Все остальные лавы имеют промежуточное содержание кремнезёма. Температура извергающихся лав более высокая у базальтов и постепенно снижается к риолитам. Плотность лав уменьшатся с увеличением температуры. Твердые продукты извержений. Помимо лав при извержении вулканов выбрасывается огромное количество обломочного материала – тефры и быстро остывающей в процессе полета и падающей уже в твердом виде сгустков вязкой лавы. Эти продукты являются производными магмы, но не излившейся, а застывшей в жерле вулкана. Образуются эти обломки и выбрасываются на поверхность при извержениях взрывного типа, когда лавовая «пробка» разрушается под давлением скопившихся газов. Классификация тефры основывается на размерах обломков. Наиболее крупными являются вулканические бомбы – крупные обломки лавы величиной от нескольких сантиметров до 1 м и более. Лапилли– это пузырчатые или округленные обломки шлаков величиной до 1,5 – 3,0 см. песком называются частицы лавы обычно величиной от 1 до 5 мм. Пепел состоит из мельчайших частиц лавы, вулканического стекла и других пород. Газообразные продукты извержений. Их состав весьма сложен и изучен далеко не полностью из-за трудностей с определением состава газовой фазы в магме, находящейся глубоко под поверхностью Земли. По данным прямых измерений, в различных действующих вулканах среди летучих содержится водяной пар, диоксид углерода (СО2), оксид углерода (СО), азот (N2), диоксид серы (SО2), триоксид серы (SО3), газообразная сера (S), водород (Н2), аммиак (NН3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (Н2S), метан (СН4), борная кислота (Н3ВО3), хлор (Сl2), аргон и другие, но преобладают Н2О и СО2. Присутствуют хлориды щелочных металлов, а также железа и меди. Состав газов и их концентрация очень сильно меняются в пределах одного вулкана от места к месту и во времени. Зависят они и от температуры и в самом общем виде от степени дегазации мантии и от типа земной коры. Ювенильными газами наз. первичные магматическими эманациями, тогда как при более низких температурах они явно смешиваются с атмосферным воздухом и водой, которая проникает в вулканические каналы по многочисленным трещинам. Такая атмосферная вода называется вадозной. Ниже +100°С пары воды превращаются в жидкость, которая реагирует с малорастворимыми соединениями типа HСl, образуя агрессивные кислоты. По мере угасания активности вулкана происходит падение температуры и изменение состава газов. Среди них выделяются: фумаролы – газы и водяные пары с температурой выше 180°С, имеют разнообразный газовый состав – водяные пары, углекислый газ, азот, сернистый газ, водород, окись углерода, хлор и др.; сольфатары или сернистые возгоны – газы с температурой 100 - 180°С, состоящие из водяных паров и сернистых соединений; мофеты или углекислые возгоны – газообразные смеси с температурой менее 100°С, состоящие из водяных паров и углекислого газа. Таким образом, характер выделения газов зависит от состава и вязкости магмы, а скорость отделения газов от расплава определяет тип извержения.
34. Тектонические движения. Вертикальные (эпейрогенические) и горизонтальные движения земной коры. Проявления эпейрогенических движений. Трансгрессия и регрессия моря. В течение геологической истории земная кора испытывает сложные перемещения, которые называются тектоническими движениями. По направлению движения их разделяют на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные колебательные движения ведут к длительному и медленному погружению или воздыманию крупных участков литосферы. Различают две основные разновидности тектонических движений: колебательные, или эпейрогенические, и горообразовательные, или орогенические. Колебательными, или эпейрогеническими, движениями земной коры называются медленные тектонические движения, охватывающие большие пространства поверхности Земли. Скорость таких движений обычно составляет 1–2 мм/год, и почти никогда не превышает 1–2 см/год. Благодаря тому, что знак направления движения не изменяется на протяжении тысяч и миллионов лет, вековые движения оказываются в состоянии изменить абсолютную высоту территории на несколько километров. В результате происходит изменение физико-географических условий местности и, как следствие, смена характера протекающих на ней процессов. Положительные формы рельефа возникнут лишь тогда, когда скорость тектонического воздымания будет большей, чем скорость опускания. Наоборот, глубоководный морской бассейн сформируется только при условии высокой скорости тектонического погружения и низкой скорости осадконакопления. Первый факт, однозначно свидетельствующий о наличии вертикальных тектонических движений – изменения положения береговой линии моря в разных районах мира. Уровень моря является глобальным высотным репером, поскольку воды Мирового океана стремятся, под действием силы тяжести, сформировать поверхность на единой высоте. Если на одних участках морских побережий море устойчиво наступает на сушу, а на других – отступает, обнажая участки бывшего морского дна, это означает только одно: такие изменения вызваны не колебаниями уровня мирового океана, а вертикальными движениями земной коры. Эпейрогенические движения проявляются повсеместно, однако направленность, амплитуда и скорости их неодинаковы в разных местах. Так, побережье Дании, Нидерландов и Бельгии опускаются со скоростью 0,5 – 1,5 мм/год, тогда как Скандинавский полуостров поднимается со скоростью до 1 см/год. Многие портовые города Норвегии сейчас находятся в 20 – 50 км от побережья, а жители прибрежных районов Дании – под постоянной угрозой наводнения. Опускание суши в прибрежных странах, сопровождается наступанием моря, или трансгрессией, а поднятие – отступанием моря, или регрессией. Однако наступание или отступание моря в прибрежной полосе может быть связано также с эвстатическими колебаниями уровня моря, вызванными увеличением или уменьшением объема морской воды. Горизонтальные движения земной коры распознать в целом сложнее. В настоящее время, с появлением спутниковых геодезических систем, давших возможность точных измерений координат любых точек земной поверхности, стало ясно, что величины горизонтальных перемещений блоков земной коры по отношению друг к другу, составляют величины порядка нескольких сантиметров в год. Это на порядок больше, чем скорости вертикальных движений. В итоге совокупный результат таких перемещений за обширные промежутки геологического времени может измеряться тысячами километров. Горизонтальные медленные движения отличаются еще большей устойчивостью во времени. В силу этого амплитуда горизонтальных подвижек литосферных блоков может достигать нескольких тысяч километров, несоизмеримо превышая амплитуду вертикальных смещений. Горизонтальные движения являются главной причиной формирования океанов и массивов суши.
35. Землетрясения. Очаг, эпицентр и гипоцентр землетрясений. Изосейсты, плейстосейстовая область. Параметры, характеризующие землетрясения: сила и интенсивность. Шкала магнитуд. Землетрясением называется любое сотрясение, колебание земной коры, вызванное тектоническими и другими причинами. Землетрясения проявляются в виде подземных толчков. При анализе любого землетрясения используются такие понятия, как очаг землетрясения, гипоцентр, эпицентр. Очаг землетрясения – это объем горных пород в недрах, подвергшихся мгновенному разрушению. Гипоцентр (фокус) землетрясения – место возникновения землетрясения в недрах Земли. Эпицентр землетрясения – проекция гипоцентра на земную поверхность. Изосейсты – линии равных значений силы землетрясения. Плейстосейстовая область – внутренняя зона вокруг эпицентра, ограниченная максимальной изосейстой. Максимальной разрушительной силы землетрясение достигает в эпицентре, по мере удаления от которого сила землетрясения убывает. Гипоцентры многих землетрясенй располагаются под океанами. В таких случаях возникают моретрясения. При меретрясениях возникают огромные волны – цунами . представляющие собой длиннопериодные колебания воды, которые возникают в результате резкого, сопровождающегося землетрясением смещения пород по под-водному разрыву или подводному оползню. Основными параметрами, характеризующими землетрясения, являются сила и интенсивность сейсмического эффекта, выражаемая в баллах, и магнитуды, оцениваемые выделяемой из очага энергии. При определении балльности землетрясений по шкале интенсивности учитывается совокупность многих признаков. Однако принятая шкала носит описательный характер, т.е. основана не на непосредственных измерениях колебаний грунта с помощью инструментов, а на наблюдениях воздействия землетрясений в зоне сильных колебаний и значительных землетрясений, т.е. плейстосейстовой области. Для сравнения землетрясений, используют шкалу (12 баллов), оценивающую величину землетрясения, зависящую от их начальной энергии – шкалу магнитуд. Магнитуда определяется как логарифм отношения максимальных амплитуд данного землетрясения к амплитуде максимальных волн некоторого стандартного землетрясения. Предсказание места и время возникновения будущего землетрясения с указанием возможной силы его является важнейшей задачей. В настоящее время используют следующие методы прогноза: геохимический, основанный на изменениях химического и компонентного состава подземных вод; геофизический, основанный на изменениях электрических свойств горных пород, силы тяжести, скорости прохождения сейсмических и акустических волн; геодинамический, основанный на изучении тектонических движений на геодинамических полигонах, путем построения плановых и высотных геодезических сетей и проведения специальных геодезических наблюдений. Положительные результаты прогноза могут быть получены при использовании данных всей суммы существующих методов.