ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 216
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
124
В процессах динамометаморфизма могут принимать участие и химически активные вещества, появляющиеся из перегретых водяных паров. В случае их присутствия метаморфические изменения могут быть более интенсивными вплоть до метасоматических.
Региональный метаморфизм называют также глубинным, чем подчёрки- вается его принципиальная особенность. Оба названия вместе дают полное представление о характере и месте этого типа метаморфизма, а также о его главных действующих силах или факторах.
Главными факторами регионального метаморфизма являются высокая температура, высокое геостатическое давление и химически активные вещест- ва. Интенсивность действия всех названных факторов резко возрастает с глуби- ной, что не требует дополнительного объяснения, так как об этом достаточно подробно говорилось в общем описании процессов метаморфизма.
Региональный метаморфизм отличается довольно чётко выраженной зо- нальностью, но зональностью, в отличие от контактового метаморфизма, глу- бинной и более масштабной. Суть зональности регионального метаморфизма заключается в образовании минералов и их ассоциаций при определённых диа- пазонах температур и давлений, которые в этом случае почти напрямую зависят от глубины прохождения процесса. При этом минимальные температуры мета- морфизма – 300 0
С сохраняются. Наименее глубинной зоной регионального ме- таморфизма является зона зелёных сланцев, соответствующая интервалу температур от 300 0
до 500 0
С, сменяющаяся гранат-амфиболитовой и другими зонами метаморфизма. Зоны или фации регионального метаморфизма выделя- ются по характерному для данных температуры и давления минералу, а сами такие минералы называют минералами-индикаторами степени метаморфизма.
Примерами таких минералов, кроме названных выше, являются дистен, андалу- зит, ставролит и др.
Относительно причин проявления регионального метаморфизма сущест- вует несколько гипотез, наиболее распространёнными и обоснованными из ко- торых можно считать следующие две:
1. Длительное устойчивое прогибание участков земной коры до глубины около 25 км в область высоких температур и давлений.
2. Интенсивные процессы складкообразования и горообразования с мощ- ными подъёмами огромных масс магмы и термальных растворов.
Самые максимальные стадии метаморфизма относят уже к ультрамета- морфическим процессам, протекающим на очень больших глубинах, где воз- можно частичное или даже полное переплавление горных пород с
125 образованием магматических расплавов, то есть на грани метаморфизма и маг- матизма. Выделяются три стадии ультраметаморфизма: анатексис, палингенез и гранитизация.
Анатексис – это частичное переплавление минералов кварцево- полевошпатового состава из пород любого первичного состава.
Палингенез – полное переплавление исходных пород кислого состава
(гранито-гнейсов, гранитов, полимиктовых песчаников и др.) с образованием гранитной магмы.
Гранитизация – переплавление пород любого состава с образованием гранитной магмы.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3.2.4. Круговорот вещества в природе
Рассмотрев условия образования и преобразования осадочных, магмати- ческих и метаморфических горных пород и проследив связь и взаимопревраще- ния вещества Земли, можно попытаться сформулировать основные положения круговорота вещества планеты в природе. Это вещество претерпевает слож- нейшие преобразования и перемещения с поверхности планеты в глубокие её недра и обратно в атмосферу и на поверхность Земли.
С этих позиций посмотрим, как может происходить круговорот вещест- ва Земли, если принять за исходную точку образование магматической горной породы. Образуется эта горная порода из расплава и в результате геологиче- ского развития Земли в какой-то момент оказывается на поверхности планеты.
Под действием экзогенных геологических процессов: выветривания, действия ветра, водных потоков, ледников – первоначально монолитная горная порода распадается на обломки разных размеров. Обломки могут измельчаться раз- ными геологическими процессами, транспортироваться по поверхности Земли и накапливаться с образованием осадков, состоящих также из нерастворимого остатка (хемогенная часть) и органических остатков (органогенная часть). По- сле процесса диагенеза осадок превращается в осадочную горную породу и в случае регрессивного катагенеза вновь выходит на дневную поверхность и снова подвергается разрушению, завершая «короткий» круговорот вещества в природе.
При прогрессивном катагенезе, как следствии прогибания земной коры, осадочная горная порода подвергается региональному метаморфизму и уже по- сле этого вновь может оказаться продуктом выветривания, завершая «средний» круговорот вещества в природе. Если же порода оказалась в условиях продол-
126 жающего погружения участка земной коры, то она испытывает ещё более вы- сокую степень регионального метаморфизма, а затем и ультраметаморфизма, который может смениться в глубинных зонах земной коры или в мантии пол- ным переплавлением с образованием магматического расплава того или иного состава. Магма вновь извергается через жерло на поверхность Земли и даёт на- чало новому циклу преобразований вещества. Такие стадии преобразования вещества Земли бесконечны, хотя пути и способы этого преобразования весьма различны и изменчивы.
3.3. ТЕКТОНИКА
Одним из важнейших эндогенных геологических процессов являются тектонические движения на планете, приводящие к постоянным изменениям в её строении. Под действием тектонических процессов слои земной коры сми- наются в складки, нарушается их сплошность в разных вариантах, наступают и отступают моря и океаны, образуются горные сооружения.
3.3.1. Общие сведения
В настоящее время сложились две главные теории тектонического разви- тия Земли: фиксистская (теория геосинклинального развития) и мобилистская
(теория тектоники плит). Первая из них с давних времён называется классиче- ской тектонической гипотезой. Дискуссии между сторонниками этих гипотез время от времени возникают с новой силой и сменяются периодами относи- тельного спокойствия. Поскольку нашей задачей является знакомство студен- тов с основными типами и результатами тектонических движений, основные положения этих теорий остаются за рамками программы. Подробно с основами этих двух и других тектонических теорий студенты познакомятся в курсе спе- циальной дисциплины – «Геотектоника».
В настоящем учебном пособии мы исходим из геосинклинальной теории, согласно которой тектоническое развитие Земли происходит в определённой последовательности, в которой выделяются три главные стадии: геосинкли- нальная, орогенная и платформенная.
Геосинклинальная стадия характеризуется интенсивным тектоническим прогибанием, накоплением мощных толщ осадочных горных пород, интенсив- ным магматизмом, разломной тектоникой и соответственно – интенсивными процессами метаморфизма. В геосинклинальной стадии выделяют ранний и
127 поздний этапы, различающиеся не только характером геологических процессов, но и определённой их направленностью. Так, на ранней стадии происходит за- ложение геосинклинального прогиба, интенсивное прогибание до 20-30 км, ко- торое компенсируется в большинстве случаев накоплением мощных толщ осадочных горных пород. Одновременно происходит интенсивная тектониче- ская деятельность разломного характера, приводящая к дроблению земной ко- ры, интенсивному проявлению магматизма интрузивного и эффузивного типов.
Глубокое прогибание с одновременной магматической деятельностью приводит к интенсивному метаморфизму.
Поздняя геосинклинальная стадия характеризуется образованием в цен- тральной части прогиба центрального поднятия в результате инверсии, проис- ходит весьма активный подводный вулканизм, и в условиях колебательных тектонических движений накапливаются ритмичные флишевые осадки с суще- ственной карбонатной составляющей.
Орогенная стадия также разделяется на ранний и поздний этапы. В ранний этап развития геосинклинальная область превращается в складчатое горное со- оружение, что является результатом активного проявления разнонаправленных тектонических движений, интенсивной магматической деятельности с внедрением мощных интрузий кислого состава и многочисленными уже наземными вулкана- ми и продолжением сопровождающего активную магматическую деятельность метаморфизма, преимущественно контактового и дислокационного.
Позднеорогенный этап развития характеризуется образованием горной складчатой системы с хорошо развитой разломной тектоникой и, как результат этого – разнообразными сложными тектоническими структурами дизъюнктив- ного характера: взбросами, сбросами, горстами, грабенами, надвигами, часто шарьяжами. На этом этапе продолжается также интенсивный наземный вулка- низм наряду с кислым интрузивным магматизмом, широко развиты горизон- тальные тектонические движения. В завершающую стадию позднего этапа начинается разрушение горного сооружения экзогенными геологическими про- цессами в силу ранее описанного противоборства экзогенных и эндогенных геологических процессов. Результатом этого противоборства становится накоп- ление продуктов разрушения в межгорных впадинах и краевых прогибах, пре- имущественно грубообломочных горных пород, часто имеющих определённый ритмический характер благодаря ритмичности разрушительных процессов и колебательным тектоническим движениям. Эти грубообломочные толщи за- вершающей стадии орогенного развития региона называются молассовыми от-
ложениями (формациями) или молассой.
128
Платформенная стадия развития отличается практически полным пре- кращением тектонических, магматических, в том числе вулканических, и мета- морфических процессов, полным разрушением горной системы, начало которому было положено в позднюю орогенную стадию, и выравниванием рельефа поверхности Земли с образованием пенеплена. На раннеплатформен- ной стадии развития происходит накопление маломощных осадочных толщ в условиях слабого медленного прогибания территории, которое на позднеплат- форменной стадии сменяется поднятием некоторых участков земной коры, рег- рессией морского бассейна и развитием поднятых участков по плитному типу в условиях континентального режима с резким преобладанием разрушительных сил экзогенных геологических процессов: интенсивного выветривания, ветра, рек, морей, ледников.
3.3.2.Типы тектонических движений
Как и всякие геологические процессы и образования, тектонические дви- жения классифицируются по разным признакам. Существует большое количе- ство всевозможных классификаций, из которых мы предпочитаем классификацию советского тектониста В.Е. Хаина. Он классифицирует текто- нические движения по их направлению: горизонтальные и вертикальные; по области проявления движений: поверхностные, коровые и глубинные; по ре- зультатам проявления: сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги, раздвиги и т.д.; по ха- рактеру проявления: волновые, глыбовые и т.д. Рассмотрим подробнее некоторые из перечисленных типов тектонических движений. Характеризуя в целом тектонические движения по направлению, можно заметить хотя и не бес- спорную, но всё же часто устанавливаемую особенность, заключающуюся в том, что вертикальные тектонические движения приводят чаще к нарушению сплошности слоёв горных пород, образуя дизъюнктивные дислокации, а гори- зонтальные тектонические движения, изменяя площади распространения слоёв горных пород, вызывают образование складок и надвигов.
Вертикальные тектонические движения играют исключительно важную роль не только в изменении первичных условий залегания толщ горных пород, но и, главным образом, формируют характер напластования и последовательность напластования осадочных горных пород в земной коре.
Земная кора находится в постоянном и непрерывном движении: одни её участки воздымаются, другие в то же время прогибаются. Воздымания и опус- кания (прогибания) могут чередоваться в разной последовательности и с разной