Самая молодая горная порода и древние слои: схема порядка залегания для 6 класса по географии и таблица увеличения их возраста

Что такое горная порода?

Камни — это массы одного или нескольких типов минеральных компонентов, органического вещества. Они образованы естественными процессами и составляют земную кору.

Вообще говоря, вода, жидкие углеводороды и газы также классифицируются как горные породы.

Это предмет изучения нескольких наук: литологии, петрографии, петрофизики, геохимии, геодинамики.

Термин «порода» ввел в научный оборот в 1798 году русский химик и минералог Василий Севергин.

Разновидности

Камни — это самые разнообразные минеральные и минеральные ресурсы, которые бывают разных типов. Они зависят от процессов, в которых они были созданы, и от места происхождения. В связи с этим выделяют 4 основных типа горных материалов:

• Консолидированный
• Твердый
• Мягкий
• Свободный

Каждый из них обладает уникальными характеристиками и набором свойств, которые делают их незаменимыми. Все горные породы являются основной частью земной коры. Скальные образования имеют совершенно разные размеры — от мелких зерен золота до огромных малахитовых столбов. Наука петрография занимается изучением объектов горного типа.

Возраст

Ученые и геологи определяют возраст горных минералов по двум шкалам.

Относительный

Возраст пород определяется относительно друг друга: кто моложе, кто старше.

Это выясняется стратиграфическими или палеонтологическими методами:

• Стратиграфический метод предполагает изучение взаимного расположения слоев. Но только если в течение миллионов лет никаких движений из-за тектонических процессов не наблюдалось. То есть не произошло разрушения слоев, сохранилась их последовательность. При этом чем выше слой, тем моложе порода. В высших слоях — самый молодой.
• Маркер палеонтологического метода — ископаемые органические остатки. Было обнаружено, что даже слои содержат останки одного и того же вида растений или животных.

Оба метода основаны на расположении слоев горных пород в земной коре.

Абсолютный

Точный возраст отложений определяется состоянием радиоактивных элементов в составе.

Степень распада радиоактивных элементов известна точно, он имеет постоянную скорость, на которую не влияют внешние катаклизмы. Это позволяет определить возраст породы с точностью до сотен лет.

Обычно используют уран-235 или 238, торий-232, углерод-14.

Выбор изотопа зависит от предполагаемого возраста породы:

• Для материала менее 50 000 лет (например, торфа) это изотоп углерода.
• Изотопы урана, свинца, тория, калия, самария подходят для пород старше 3,5 миллиардов лет.
• Рубидий-стронциевый, уран-свинцовый материал применим для образцов от ста миллионов до пяти миллиардов лет.

Для определения возраста рассчитывается отношение массы новообразованного элемента к массе используемого радиоактивного изотопа.

Месторождения

Скалы находятся в основании земной коры; почти все их месторождения имеют промышленное значение.

Их классифицируют по нескольким критериям:

• Тип сырья. Минеральные, неметаллические, горючие (углеводороды, сланцы, уголь, торф), гидроминеральные (вода).
• Геологическое строение. Просто, сложно, прежде всего сложно. За основу были взяты состояние слоев и равномерность залегания.
• Глубина залегания. В зависимости от этого сырье добывается открытым (карьерный) или закрытым (шахтным) способом.

Объемы производства измеряются миллионами тонн, цена почти всегда фиксированная за тонну. Исключение составляют радиоактивные и декоративные материалы. Например, каррарский мрамор.

Свойства и характеристики

Каждый камень наделен характеристиками и свойствами, которые создают его уникальное описание. Среди основных — структура и фактура.

Структура создается зернистостью (формой и размером зерен), кристалличностью, соотношением компонентов:

• В магматических учитывается степень кристалличности.
• Форма кристаллов актуальна для осадочного материала.
• Метаморфические агломераты классифицируются по размеру частиц.
• Метасоматические образования имеют гранобластическое строение.

График взаимного расположения и распределения компонентов в объеме:

• В магматических он однороден или неоднороден.
• У осадочных различают характер поверхности и прослойки.
• Метаморфические горные образования представлены пятнами, полосами, сланцами, пластинчатыми и другими текстурами.
• В метасоматитах он наследуется от исходных компонентов или создается в виде ритмических слоев.

Текстура отражает расслоение, пористость, массу, цвета, оттенки породы.

Состав пород, слагающих горы

Горы могут занимать не только большие территории, но и быть уединенными, поэтому делятся на горные системы, хребты, горные хребты.

Одинокие горы не связаны друг с другом и имеют преимущественно вулканическое происхождение.

Чаще всего горы соединяются между собой, образуя горные хребты, например, Копетдаг.

Горные хребты и группы гор, образующие горные системы, имеют одинаковый возраст и происхождение, а более крупные образования называются горными поясами, например горный хребет Анд-Кордильеры.

Пики, гребни и горные склоны могут содержать скалы и обрывы: это «выходы» скал, многие из которых могут быть расслоены.

Обычно такие породы — песчаник или известняк.

Эти осадочные породы образуются на дне водоемов. Копетдаг, например, состоит из известняков, которые осели на дне древнего моря Тетис, расположенного в этом месте миллионы лет назад.

Камни могут выходить на поверхность единой массой — гранитом, базальтом — эти массивные породы когда-то были расплавленной магмой, поднимающейся из недр Земли. Магма содержит в своем составе различные газы, и когда она достигает поверхности, газы испаряются, и магма становится лавой. В тех местах, где он разливался и застывал, образовались вулканические породы: базальт, порфир.

Гранит — самая глубокая и распространенная порода, содержащая полевой шпат, слюду, кварц и другие минералы.

Эта порода называется глубокой, потому что магма не выходила на поверхность, а застывала в толще земной коры. Заполняя трещины и застывая в них, он образует жилы, поэтому такие породы часто называют жилыми.

Способы определения возраста горных пород

В настоящее время возраст пород определяется тремя методами: стратиграфическим, палеонтологическим и абсолютным.

Стратиграфический метод (лат. Stratum — пласт, graphos — описание). Это относительный метод, суть которого в том, что относительный возраст горных пород определяется тем местом, где находится тот или иной слой или пласт в земной коре, он находится в геологическом разрезе. Фактически, скала внизу была сформирована раньше, чем скала наверху.

Но во время тектонических процессов, когда земная кора начинает двигаться, невозможно определить относительный возраст горных пород.

Например, в Кузбассе некоторые слои осадков залегают под углом 89 — 90 °. Поэтому стратиграфический метод применяется только для осадочных пород в их спокойном ложе. Рассчитать абсолютный возраст горных пород этим методом невозможно, так как скорость накопления наносов в земной коре очень разная.

Палеонтологический метод (греч. Palayos — древний, otosis — бытие, logos — учение). Суть этого метода в том, что возраст горных пород определяется по остаткам в них вымерших организмов — растений и животных.

Основоположниками этого метода были английский инженер-гидротехник В. Смит и французский ученый Ж. Кювье.

При раскопках в скальных слоях были обнаружены останки организмов разной степени совершенства. Чем совершеннее останки организмов, тем моложе порода. Например, порода, у которой были обнаружены кости млекопитающих, намного моложе той, у которой были обнаружены останки динозавров.

Конечно, этот способ тоже относительный, но более совершенный, потому что он уже не зависит от условий залегания горных пород.

Абсолютный метод. Он наиболее точен и позволяет определить возраст пород в годах. Его начали использовать после открытия в 1396 году.

Явления радиоактивности Анри Беккереля. Установлено, что при радиоактивном распаде одни элементы превращаются в более стабильные другие, и период их распада совершенно не зависит от внутренних или внешних обстоятельств (температуры, давления, влажности и т.д.). Зная соотношение между количеством родительского элемента, оставшегося в породе, и продуктом окончательного распада, периодом его преобразования, можно определить абсолютный возраст горных пород.

Таким образом, 0 г 238U за 1 миллиард лет превращается в 0,116 г 206Pb. Остаток 238U составляет 0,865 г, остальная масса уходит на радиацию. Значения периодов полураспада приведены в таблице. 4.1.

Свинцово-урановые и свинцово-ториевые методы используются для определения возраста древних магматических и метаморфических горных пород, называемых старожилами.

С помощью этих методов было определено, что возраст известных горных пород на Земле — старые времена — составляет 3,8 миллиарда лет (Южная Америка). Это уступает некоторым метеоритам (4,7 миллиарда лет) и некоторым породам Луны (до 4,7 миллиарда лет). Согласно возрасту Солнечной системы он оценивается в 5 миллиардов лет.

Классификация горных пород

Любые горные породы образуются под воздействием определенных геологических факторов. По этой причине ученые выделяют 3 основные классификации:

• Магматический.
• Метаморфический.
• Осадочный.

В связи с тем, что каждая классификация создавалась в разных условиях и в определенном порядке, свойства и химический состав формирования этих классификаций будут разными.

Осадочные

Осадочные породы образуются на поверхности или на очень небольшой глубине при низких температуре и давлении.

Осадочные породы

Это результат нескольких процессов:

1. Реформирование более старых минеральных обломков с образованием обломочных пород.
2. Концентрация продуктов жизнедеятельности биологических организмов.
3. Осаждение элементов и химических соединений из воды.

Осадочный материал считается вторичным. Его различают многослойностью и подстилкой.

Представители: торф, гипс, кальцит, доломит, уголь, соль, гипс.

Использование гипса

Диагенез

Иногда на дне различных водоемов образуются природные материалы. В связи с этим их структура не будет равновесной. Вместо этого будет представлено чередование жидких и твердых или полутвердых веществ. Со временем эти вещества начнут сильнее давить друг на друга под действием давящих сверху слоев. В результате этого процесса все жидкие вещества будут выходить наружу, и произойдет процесс перекристаллизации, таким образом образуя совершенно новое вещество. В диагенезе ученые выделяют такое понятие, как зона действия этого процесса. Он колеблется от 10 до 53 метров, а период трансформации может составлять несколько единиц, а иногда и десятки лет.

Катагенез

На этот фактор образования осадочных пород влияют следующие критерии:

• Температура
• Водопад
• Давление
• Решения
• Излучение лучистого типа.

Метагенез

Метагенез — это процесс, при котором горная порода сжимается с максимальной силой. В результате полностью изменились состав и структура. Фундаментальные факторы для этого процесса те же, что и для катагенеза, только увеличенные в размерах. Например, температура должна быть не менее 300 градусов, газонасыщенность должна быть как минимум на один уровень выше.

Важно! Все три предыдущих этапа являются предвестниками образования метаморфических пород. Так, из одного объекта под воздействием природных условий получен новый с уникальными свойствами.

Породы бывают трех типов: магматические, метаморфические, осадочные. В каждом из них огромное количество подразделов, групп, семейств. Они образуются при определенных условиях. Также рекомендуем посмотреть интересное видео на тему камней, из которого вы узнаете много других забавных фактов.

Метаморфические породы

Метаморфические или измененные породы образуются в результате сложного физико-химического процесса. Кроме того, на них влияет система термодинамических условий:

• самая высокая температура и давление;
• различные химически активные компоненты.

Без них невозможен процесс метаморфизма.

Абсолютно все типы горных пород могут претерпевать подобное преобразование, независимо от их прочности и качества их кристаллической структуры.

Метаморфические породы включают мрамор, кварцит и сланец.

Глинистые сланцы

Они представляют собой начальную стадию метаморфизма глинистых пород. Они состоят в основном из водорода, хлорита, иногда каолинита, реликтов других глинистых минералов (монтмориллонита, смешанослойных минералов), кварца, полевого шпата и других не глинистых минералов. В них хорошо выражены сланцы. Они легко ломаются на плитку. Цвет сланца: зеленый, серый, от коричневого до черного. Они содержат углеродистое вещество, новообразования карбонатов и сульфидов железа.

Филлиты

Плотный темный сланец с шелковистым отливом, состоящий из кварца, серицита, иногда со смесями хлорита, биотита и альбита. В зависимости от степени метаморфизма породы переходные от глинистых к слюдистым сланцам.

Хлоритовые сланцы

Хлоритовые сланцы — это сланцы или чешуйчатые породы, состоящие в основном из хлорита, а также актинолита, талька, слюды, эпидота, кварца и других минералов. Цвет их зеленый, на ощупь жирный, твердости небольшой. Часто они содержат магнетит в виде хорошо сформированных кристаллов (октаэдров).

Тальковые сланцы

Совокупность листьев и хлопьев талька — сланец, зеленоватый или белый, мягкий, с жирным оттенком. Иногда встречается среди хлоритовых сланцев и филлитов в формациях верхнего архея (гурон), но иногда является результатом метаморфоза и более молодых осадочных и магматических (оливиновых) пород. В качестве примесей присутствуют магнезит, хромит, актинолит, апатит, глинкит, турмалин. Листья и хлопья хлорита часто смешиваются с тальком в больших количествах, что приводит к переходу в тальк-хлоридный сланец.

Кристаллические сланцы

Общее название большой группы метаморфических пород, характеризующихся средней (частично сильной) степенью метаморфизма. В отличие от гнейсов в кристаллических сланцах количественное соотношение между кварцем, полевым шпатом и темноокрашенными минералами может быть различным.

Амфиболиты

Метаморфическая порода, состоящая из амфибола, плагиоклаза и примесных минералов. Роговая обманка, содержащаяся в амфиболитах, отличается от амфиболов сложным составом и высоким содержанием глинозема. В отличие от большинства метаморфических пород высоких стадий регионального метаморфизма, амфиболиты не всегда имеют ярко выраженную сланцевую структуру. Структура амфиболитов гранобластическая (с тенденцией роговой обманки к образованию удлиненных кристаллов в рассланцевании), нематобластическая, а также фибробластическая. Амфиболиты могут образовываться как за счет основных магматических пород — габри, диабазов, базальтов, туфов и др., так и за счет осадочных пород мергелистого состава. Разновидности перехода к габбро называются габбро-амфиболитами и характеризуются реликтовыми (остаточными) структурами габбро. Амфиболиты, происходящие из ультраосновных пород, обычно отличаются отсутствием плагиоклаза и почти полностью состоят из богатой магнием роговой обманки (антофиллит, жедрит). Выделяют следующие типы амфиболитов: биотит, гранат, кварц, кианит, скаполит, цоизит, эпидот и другие амфиболиты.

Кварциты

Гранулированная порода, состоящая из гранул кварца, сцементированных более мелким кварцевым материалом. Образовался при метаморфизме кварцевых песчаников, порфиров. Они встречаются в корках старения, которые образуются при метасоматозе (гипергенные кварциты) при окислении медно-пиритовых отложений. Они служат индикатором исследования минералов медного пирита. Микрокварциты образуются подводными флюидами, которые переносят кремнезем в морской воде в отсутствие других компонентов (железа, магния и т.д.).

Гнейсы

Метаморфическая порода, характеризующаяся более или менее выраженной параллельной сланцевой структурой, часто с тонкими прожилками, с преобладающими грейнбластическими и порфиробластическими структурами и состоящая из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза и цветных минералов. Назначает: биотит, мусковит, слюда, амфибол, пироксен и другие гнейсы.

Метасоматические

Метасоматиты — результат взаимодействия с флюидами. Через минеральные слои проходят вода, расплавы карбонатов, силикатов и других соединений. Основной минерал остается твердым, но при насыщении его химический состав меняется.

Их легко отличить от зонирования, созданного потоком. К тому же каждая зона выглядит по-разному.

Представители: вторичные кварциты, березит, гумбейит, скарн, альбитит.

Скарн дальнегорский

90% земной коры состоит из магматических, метасоматических и метаморфических пород. Однако осадочные породы (10% по объему) покрывают три четверти поверхности планеты.

Магматические

Образовался в результате остывания магмы. Состав и свойства зависят от температуры, давления, глубины извержения, минерального и химического состава расплава.

Магматические породы

Магматические породы делятся на интрузивные и эффузивные:

• Навязчивый. Образуется на глубине при медленном остывании расплава.
• Эффективно. Замерзать, когда магма выходит на поверхность.

Разновидность интрузивных пород — гипобыссальные. Они образуются на меньшей глубине. Неровная текстура зерна позволяет отличить ее от навязчивой.

Магматическое сырье относится к первичным.

Представители группы: базальт, гранит (и его пегматитовая разновидность), лабрадорит, габбро.

Базальт

Глубина

В свою очередь, все магматические породы состоят из 3 групп, которые характеризуются глубиной их зарождения:

1. Плутонический. В эту группу входят скальные образования, застывшие на большой глубине.
2. Гипабизмальный. Среди этих пород есть обломки или другие разновидности горных пород, которые кристаллизовались на относительно небольших глубинах.
3. Вулканический. Эта группа делится на два класса:
   • Замерзает прямо в кратере вулкана. Их называют вулканами.
   • Замерзший на склонах вулкана или у его подножия. Такие фрагменты называют субвулканическими.

Важно! Почему такой фактор, как глубина, настолько важен, что был выделен в отдельные группы? На самом деле все очень просто. Чем глубже глубина, тем больше давление. В этом случае неважно, где они углубляются: в воду или в землю. Следовательно, глубина является важным фактором для таких характеристик, как степень кристаллизации. Именно она придает твердость скале.

Кристаллизация

По степени кристаллизации магматические породы делятся на:

• Деловой костюм
• Неполный
• Скрытый

Вот градация по этому критерию:

• Породы плутонического типа полностью кристаллические, потому что образовались очень глубоко — 5-9 км.
• Гипобыссальные породы имеют скрытую кристаллизацию. В редких случаях они имеют неполную кристаллическую структуру.
• Породы вулканического происхождения в большинстве случаев имеют неполное кристаллическое строение.

Минералогия

Еще одним признаком, позволяющим охарактеризовать магматические породы, являются минералогические свойства. Они делятся на разные классы и подгруппы. Их главное отличие — соотношение кремнезема и щелочных металлов.

Важно! Если объект имеет структуру кремнезема, то он делится на несколько классов 6. Если порода имеет щелочную структуру, то она относится к подотряду.

Есть такие группы:

• Субщелочной
• Низкое содержание щелочей
• Щелочной
• Обычный

Для более конкретного рассмотрения магматических пород необходимо обратиться за помощью к специальной классификационной таблице, составленной по стандартам Международного союза геологических наук. Следующий рисунок (Рисунок 3) поможет вам лучше понять классификацию).

Химический состав

Химический состав пород магматического происхождения очень разнообразен. Большинство из них состоит из оксидов железа, алюминия, кремния, магния, кальция, натрия и калия.

Вулканическое стекло

Некристаллизованные продукты быстро остывшей лавы, образовавшиеся при угасании (быстром охлаждении) магматического расплава, достигшего земной поверхности. Он может полностью слагать изверженные липаритовые кислые породы, реже эффузивный базальт. Он почти полностью состоит из обсидиана, смолистого камня (печштейна), перлита, пемзы, тахиллита, сордавалита. Показатель преломления 1.5.

Обсидиан

Магматическая порода, состоящая из вулканического стекла с содержанием воды не более 1%; однородное вулканическое стекло, прошедшее быстрое охлаждение расплавленных горных пород. Вулканическое стекло, более богатое водой, разбухающее при нагревании, называется перлитом.

Пемза

Пористое вулканическое стекло образовалось в результате выделения газов при быстром затвердевании кислых и промежуточных лав. Цвет пемзы, в зависимости от содержания и ценности железа, варьируется от белого и голубоватого до желтого, коричневого и черного. Пористость достигает 60%. Твердость по шкале Мооса составляет около 6, плотность составляет 2-2,5 г / см³, а насыпная плотность составляет 0,3-0,9 г / см³. Высокая пористость пемзы обеспечивает хорошие теплоизоляционные свойства, а закрытие большинства пор обеспечивает хорошую морозостойкость. Огнестойкий. Химически инертен.