ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 4 страница

Изучение спектров звёзд показывает, что температура поверхности у разных звёзд неодинакова. Есть звёзды, у которых она доходит до 10000 - 30000˚С. Также звёзды светятся белым или голубым светом и получили название белых звёзд. Звёзды с температурой поверхности до 6000˚С называются жёлтыми. Есть относительно холодные красные звёзды - 2000˚С. По размера разделяют на: звёзды-гиганты и звёзды-карлики.

Изучение спектров звёзд позволяет судить о химическом составе атмосфер этих звёзд, который оказывается очень близким химическому составу тел Солнечной системы и, в частности, Земли. Отличительная особенность атмосфер звёзд – повышенное содержание водорода и гелия.

Познанию строения звёзд и их эволюции помогают наблюдения над новыми и сверхновыми звёздами. Новыми называют звёзды, которые внезапно и за короткий промежуток времени (иногда за несколько часов) увеличивают свою светимость в десятки и даже сотни тысяч раз. Вспышки подобных звёзд наблюдаются довольно часто, обычно несколько раз в год. Реже (примерно один раз в 300 лет) наблюдаются вспышки сверхновых звёзд, блеск которых увеличивается в миллионы раз.

Причиной увеличения блеска новых и сверхновых звёзд служит внезапное расширение поверхности звезды и выброс расширившейся наружной оболочки в окружающее пространство. Таким путём могут возникнуть газовые и газо-пылевые туманности, присутствие которых отмечается как в Галактике, так и за её пределами во внегалактическом пространстве Большой Вселенной. Плотность вещества в туманностях составляет всего 10-9-10-20 г/см3,но благодаря колоссальным размерам некоторых туманностей массы их могут быть в сотни раз больше массы Солнца. Некоторые туманности кажутся светлыми, так как освещаются расположенными поблизости ярких звёзд. Существуют и тёмные туманности, состоящие преимущественно из космической пыли. Подобная тёмная туманность, например, скрывает от нас центр Галактики.

Газово-пылевые туманности относительно часто встречаются в нашей Галактике, а также и за её пределами в мировом пространстве. Подсчитано, что луч света на расстоянии 3000 световых лет пересечёт на своём пути семь туманностей и ослабеет в 10 раз.

 

Общая характеристика поверхности Земли.

Поверхность Земли имеет сложный рельеф. Он сформировался в течение длительного развития под влиянием внутренних и внешних процессов.

Внутренние, или эндогенные процессы обусловлены внутренней энергией Земли. Непрерывное образование тепла в недрах Земли сопровождается его перераспределением. Происходит поднятие и опускание материала, который размягчился или даже расплавился в очагах активного магматизма.

Основные эндогенные процессы – магматизм, вулканизм, тектонические движения, сопровождаемые разломами литосферы и складкообразованием, - создают крупные неровности рельефа земной поверхности. Эти процессы сопровождаются метаморфизацией горных пород и образованием различных полезных ископаемых.

Внешние, или экзогенные процессы обусловлены главным образом солнечной энергией и силой тяжести. Они протекают на поверхности Земли или на незначительной глубине в земной коре в виде механического, физического и химического взаимодействия её с атмосферой и гидросферой.

Не все экзогенные процессы в равной мере преобразуют земную поверхность. Наиболее активными являются выветривание горных пород, эрозия и денудация (работа поверхностных вод), карст (работа подземных вод), дефляция (работа ветра), экзарация (работа ледников), абразия (работа воды морей и океанов). В настоящее время чрезвычайно возросло влияние человека на географическую среду, в том числе и на рельеф земной поверхности.

Экзогенные процессы направлены на разрушение гор и возвышенностей, заполнение осадками понижений, т.е. на выравнивание рельефа земной поверхности.

Эндогенные и экзогенные процессы протекают на земной поверхности повсеместно и одновременно. В зависимости от конкретных природных условий ведущую роль играют то одни, то другие. Если более интенсивно проявляются эндогенные процессы, то происходит образование горных хребтов, глубоких впадин и других крупных неровностей рельефа, увеличивается амплитуда высот земной поверхности. При большей интенсивности экзогенных процессов, ведущих к разрушению крупных форм рельефа и денудации продуктов разрушения, наблюдается нивелирование рельефа, снижение абсолютных и относительных высот земной поверхности.

На Земле наблюдается сложное чередование суши и водной поверхности, в пределах которых по-разному протекают природные, особенно экзогенные процессы.

Общая поверхность Земли составляет 510 млн. км2, 361 млн. км2, т.е. 71% занимает Мировой океан. Он расчленяется материками и островами на: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны. Средняя глубина мирового океана около 3800м, но его рельеф отличается большим разнообразием. Более доступен и богат органической жизнью шельф – примыкающая к материкам часть Мирового океана с глубиной до 200м. Наибольшие глубины в океанах располагаются у их окраин. Максимальная глубина 11022м обнаружена в Марианской впадине в Тихом океане. Средняя часть океанов, как правило, занята подводными хребтами высотой в несколько км, протянувшихся на многие тысячи км. В Мировом океане происходит накопление огромных толщ осадочного материала за счёт выноса с суши продуктов разрушения горных пород, абразии морских берегов и отложения остатков умерших организмов.

Суша занимает 149 млн. км2 (т.е. 29%) земной поверхности. Она состоит из материков Евразии, Африки, Австралии, Северной Америки, Южной Америки, Антарктиды и огромного количества островов. Средняя высота суши над уровнем моря 875м, а максимальная высота – гора Эверест (8848м).

Для всех материалов характерны значительные поднятия поверхности по их периферии. К наиболее мощным из них относятся горная система, протянувшаяся по югу Евразии от Пиренеев до Гималаев, и горный пояс из Кордильер и Анд. В центральных областях материков расположены огромные низменности, например, Амазонская и Ла-Платская в Южной Америке, Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины и Туранская низменность в Евразии.

Материки в значительной мере отличаются между собой по размерам и характеру рельефа. Наиболее крупным и сложным по строению рельефа является материк Евразия. В результате накопления огромной толщи льда Антарктида имеет среднюю высоту поверхности 2040м – наибольшую среди всех материков.

Наблюдается резкие отличия в распределении суши и водной поверхности в северном и южном полушариях. В северном полушарии суша занимает 39% поверхности по сравнению с 19% в южном полушарии. В умеренных широтах северного полушария суша почти сплошным кольцом охватывает земной шар, в то время как в южном полушарии в этих же широтах преобладает водная поверхность Мирового океана. В полярных широтах северного полушария находится Северный Ледовитый океан, а в южном полушарии – континент Антарктида.

Соотношение площадей, занятых на Земле различными высотами и глубинами, наглядно отражает гипсографическая кривая – обобщённый профиль твёрдой земной поверхности. Для её построения по вертикали откладывают высоты и глубины в километрах, а по горизонтали – занимаемые ими площади в миллионах квадратных километров или в процентах от общей площади от поверхности Земли. Концы ординат, соответствующие площадям земной поверхности с определёнными высотами и глубинами, соединяются плавной линией, которая и называется гипсографической кривой. По ней хорошо видно, что площади с высотами более 3000м и глубинами свыше 6000м занимают лишь несколько процентов земной поверхности. Зато территории с высотами менее 1000м над уровнем моря занимают 75% суши. Дно океана с глубинами 3000-6000м также занимает 75% всей площади мирового океана.

Особенности размещения водной поверхности на Земле, характер рельефа являются важными факторами формирования природных ландшафтов в различных регионах нашей планеты.

 

ЛИТОСФЕРА ЗЕМЛИ

Строение Земли

Одним из наиболее характерных свойств земного шара является его неоднородность. В центре Земли расположено ядро, вещество которого обладает особыми, присущими только ему свойствами. Вокруг ядра находятся концентрические оболочки или сферы, также характеризующиеся определенным составом и свойствами. С приближением к центру Земли вещество сфер становится более плотным и обладает большим удельным весом.

Оболочки Земли подразделяются на внутренние и внешние. К внутренним оболочкам относится земная кора, или литосфера, мантия земного ядра и, наконец, ядро; к внешним атмо­сфера, гидросфера и биосфера.

Концентрическое строение земного шара объясняется процессами дифференциации вещества, происходящими в его недрах. По мере развития Земли дифференциация вещества усиливается, что привело к образованию новых сфер — земной коры и всех внешних сфер. Самой молодой из них, является, очевидно, биосфера, поскольку ее возникновение связано с развитием жизни на Земле. Долгое время в науке господствовало довольно примитивное представление о делении внутренних сфер Земли на твердое ядро, жидкую расплавленную оболочку, окружающую его, и твердую наружную земную кору. Гольдшмидт и Тамман, основываясь на соображениях о составе вещества оболочек, придали этой умозрительной схеме конкретный характер. Под слоем осадочных пород они выделили в литосфере еще два слоя — силицический, состоящий в основном из силиция и алюминия (Si, A1), и симатический, в составе которого преобладают элементы силиций и магний (Si, Mg). Под литосферой ими была выделена барисфера, т. е. тяжелая, или оксисульфидная, оболочка, и, наконец, ядро, состоящее из железа и никеля (Ni, Fe).

Е. Ферсман, использовав данные о распространении сейсмических волн в недрах Земли, уточнил схему Гольдшмидта и Там-мана. По схеме Ферсмана в земной коре выделяются гранитный слой мощностью до 20 км и базальтовый слой мощностью до 40 км. Ниже на глубинах от 60 до 1600 км расположена перидотитовая оболочка, под которой выделяется рудная оболочка (на глубинах от 1600 до 3000 км) и центральное ядро (3000— 6371 км).

В настоящее время на основании новых данных, полученных сейсмологией, представления о строении земного шара несколько изменились. В ядре выделена его центральная часть, которую называют субъядром, или внутренним ядром, выше выделяется внешняя зона ядра, или внешнее ядро. Вышележащие оболочки (рудная и перидотитовая по А. Е. Ферсману) объединяют теперь под общим названием мантии. Строение Земли по современным данным приведено ниже в таблице №2.

Таблица №2.

Оболочка или сфера Подразделение сфер Мощность сферы, км Расстояние нижней границы сферы от поверхности Земли, км
Атмосфера Экзосфера Ионосфера Мезосфера Стратосфера Тропосфера 1200 720 20 45—55 8—18 2000 800 80 60 8-48
Биосфера   Проникает в атмосферу до вы­соты 15—20 км, в гидросфе­ру до нижней ее границы, в литосферу па глубину до 2—3 км
Гидросфера   0-11 0-11
Земная кора (лито­сфера) Осадочная Гранитная Базальтовая 5—80 1 5—80
Мантия (подкоровый субстрат) Верхняя В Переходная С Нижняя D (окисно - сульфидная, рудная) 320—400 500 2000 400 900 2900
Ядро (нифе) Внешнее ядро Внутреннее ядро 2200 1270 5100 6370

 

ВНУТРЕННИЕ СФЕРЫ ЗЕМЛИ

По современным представлениям к внутренним сферам Земли относятся: земная кора, мантия и ядро (рис.3).

Земная кора. Земная кора является наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли. Название «кора» исторически связано с существовавшим ранее представлением об остывании поверхностных слоев первоначально жидкого расплавленного вещества Земли. Из всех внутренних оболочек Земли земная кора яв­ляется наиболее неоднородной. По глубине в ней выделяются три слоя: самый верхний — осадочный, средний — гранитный и нижний — базальтовый. Названия среднего и нижнего слоев условны и свидетельствуют только о преобладании в них пород, физические свойства которых соответственно близки к гранитам и базальтам.

Осадочный слой сложен в основном наиболее мягкими, а иногда и рыхлыми горными породами, образовавшимися путем осаждения вещества в водных или воздушных условиях на поверхности Земли. Первоначально рыхлые осадки позднее могли сцементироваться и уплотниться, превратившись таким образом в осадочную горную породу. Осадочные породы обычно располагаются в виде пластов, т. е. сравнительно тонких пластин, ограниченных параллельными плоскостями. Плотность главнейших пород, слагающих осадочный слой, колеблется от 1 (торф, например, имеет плотность 1,057 г/см3) до 2,65 г/см (плотность песчаника).

Мощность осадочного слоя на поверхности Земли очень непостоянна и меняется от нескольких метров до 10—15 км. Есть участки, где осадочный слой полностью отсутствует.

Гранитный слой сложен в основном магматическими и метаморфическими породами, богатыми алюминием и кремнием. Среднее содержание кремнекислоты в них превышает 60%, поэтому их относят к кислым породам. Плотность главнейших пород этого слоя колеблется от 2,65 до 2,80 г/сад3. В местах, где отсутствует осадочный слой, гранитный слой выходит на поверхность (на так называемых щитах, например на Балтийском щите, на Канадском и др.). Мощность гранитного слоя неодинакова, она колеблется в пределах 20—40 км; местами гранитный слой отсутствует (как, например, на дне Тихого океана, в ряде внутренних морей и т. п.). Температура у нижней границы гранитного слоя доходит до 1000°С, а давление может достигать 10 000 атм. Сейсмические волны проходят через гранитный слой со скоростью 6 км/сек. У нижней границы его скорость сейсмических волн скачкообразно увеличивается до 6,5 км/сек. Эта граница гранитного слоя, определяемая по изменению скорости сейсмических волн, получила название границы Конрада.

Рис. 3. Схема зонального строения Земли. (По В. А. Маг­ницкому.)

 

Базальтовый слой, выделяемый в основании земной коры, присутствует повсеместно. Мощность его колеблется от 5 до 30 км. Вещество, слагающее этот слой, по химическому составу и физическим свойствам близко к базальтам, т. е. породам, менее богатым кремнеземом, чем граниты. Плотность вещества в базальтовом слое возрастает до 3,32 г/см3. Скорость прохождения продольных сейсмических волн в базальтовом слое постепенно увеличивается от 6,5 до 7 км/сек у нижней границы слоя, где происходит резкий скачок в изменении скорости и скорость становится 8— 8,2 км/сек. Эта граница изменения скорости волн прослеживается повсеместно, хотя и на различной глубине. Она принимается за нижнюю границу земной коры и называется по имени впервые (в 1909 г.) установившего ее югославского ученого границей Мохоровичича, или сокращенно Мохо, или границей М.

В различных частях земного шара земная кора разнородна как по составу, так и по мощности. В области некоторых океанов она состоит из маломощного осадочного слоя, под которым располагается базальтовый слой, имеющий мощность от 5 до 15 км. Подобный тип коры называется океаническим.

Земная кора под континентами обычно содержит все три слоя— осадочный, гранитный и базальтовый и достигает значительной мощности (40—50 км). Под некоторыми молодыми горными сооружениями, например под Гималаями, мощность земной коры еще больше (до 80 км). Такой тип коры носит название материкового.

Рис.4 Кривые температуры Земли.

Мантия. Расположенную под земной корой оболочку называют мантией, иногда подкоровым субстратом или промежуточной геосферой (А. Е. Ферсман). Это очень мощная геосфера, занимающая пространство от 8—80 до 2900 км глубины, неоднородна по своим свойствам, что устанавливается по изменению скорости распространения в ней продольных сейсмических волн.

Все основные свойства вещества — плотность, температура и др. — изменяются с глубиной, хотя само вещество в пределах мантии, по-видимому, находится в основном в твердом состоянии. Температура в верхних частях мантии (рис.4) на глубинах порядка 100 км определяется цифрой 1000—1300° С, затем с глубиной она медленно повышается, и у границы с ядром, по мнению ряда ученых, достигает 2300° С. Столь высокая температура не вызывает, однако, расплавления вещества, так как с увеличением давления температура плавления горных пород возрастает, а давление на больших глубинах достигает значений порядка сотен тысяч и миллиона атмосфер.

На основании изменения скорости распространения продольных сейсмических волн в мантии можно выделить три слоя: слой. В — верхняя мантия, расположенный на глубинах от 8—80 до 400 км; слой С — переходный — на глубинах от 400 до 900 км, и слой D — нижний, глубина которого доходит до 2900 км, т. е. до границы с ядром. Границы между этими слоями не очень четки, что, вероятно, связано с постепенным изменением состава вещест­ва с глубиной.

Слой В, или верхняя мантия, слагается веществом, состоящим; в основном из железисто-магнезиальных силикатов типа минералов оливина и пироксена. Интересно отметить, что близкий состав имеют каменные метеориты.

Щелочная базальтовая лава, поднимающаяся с больших глубин, иногда захватывает и выносит на поверхность отдельные куски вещества мантии — все они по составу отвечают ультраосновным породам (оливиниты, пироксениты, дуниты).

Верхняя мантия неоднородна. На основании прохождения сейсмических волн под Памиром и Тянь-Шанем установлено свыше 10 поверхностей раздела в верхней мантии, а на глубине 110—150 и 240—390 км выделяются две зоны пониженной скорости сейсмических волн. Эти зоны получили название слоя волновода. В настоящее время установлено, что волновод присутствует повсеместно, хотя и на разных глубинах, колеблющихся в пределах от 100 до 400 км. В зоне волновода плотность вещества несколько понижается, вещество становится размягченным, а местами, в оча­гах вулканов, даже расплавленным. Так, например, под Авачинским вулканом установлено присутствие на глубине от 20 до 80 км столбообразного тела, вещество которого находится в полужидком состоянии. Температура в зоне волновода достигает 2000° С.

С верхней мантией связаны явления вулканизма, многие землетрясения и тектонические процессы. В последнее время изучению верхней мантии уделяется большое внимание. В СССР и США разработаны проекты бурения скважин, доходящих до верхней мантии. У нас предполагается пробурить такую сверхглубокую скважину на Кольском полуострове, где на поверхность выходят наиболее древние архейские породы. Для разработки методики бурения сверхглубоких скважин в настоящее время заложена скважина на Прикаспийской низменности с проектной глубиной 7 км. Это будет самая глубокая скважина в мире.

В США предполагали провести бурение до верхней мантии в океане, где можно ограничиться скважиной глубиной около 5 км. Бурение было начато с огромных понтонов, но из-за качки скважина отклонилась от вертикали, и бурение пока приостановлено.

Непосредственное проникновение в мантию несомненно будет таким же важным достижением человечества, как и проникновение человека в космос.

В слое С, или переходном слое мантии, вещество находится в твердом состоянии и обладает плотностью 4,68 г/см3. Давление здесь достигает 246 тыс. атм. Скорость прохождения продольных сейсмических вод возрастает от 9 до 11,4 км/сек.

Слой D—нижний слой мантии, характеризуется, по-видимому, однородным составом и состоит из вещества, богатого окислами железа, магния и в меньшей степени алюминия и титана. Плотность вещества в нем увеличивается от 5,69 до 9,4 г/см3. Продольные сейсмические волны проходят со скоростью 11,4—13,6 км/сек.

Данные о составе этих глубоких оболочек Земли, разумеется, весьма предположительны. Возможно, что изменения свойств вещества, регистрируемые изменениями скорости прохождения сейсмических волн, связаны с преобразованиями структуры вещества, и, в частности, атомных связей. Известно, что под влиянием высокого давления у минералов меняется кристаллическая решетка. По мнению В. А. Магницкого, в верхних частях мантии преобладает ионный тип химических связей вещества, тогда как в нижней ее части — атомный или ковалентный (как, например, у алмаза), при котором все атомы связаны друг с другом атомной связью.

Граница между мантией и ядром достаточно четко проходит на глубине 2900 км, где происходит преломление и частичное отражение продольных сейсмических волн.

Ядро. Все сведения о составе и строении ядра Земли строятся на догадках и предположениях. По своим физическим свойствам ядро резко отличается от окружающей его мантии. Скорость прохождения продольных волн в ядре замедляется с 13,6 до 8,1 км/сек, а поперечные сейсмические волны через ядро не проходят совсем (как через жидкую среду).

Сравнение плотности поверхностных оболочек Земли с плотностью земного шара в целом уже давно привело ученых к выводу о том, что плотность вещества в ядре должна быть много больше, чем в поверхностных частях. По расчетам плотность ядра Земли должна соответствовать плотности железа, находящегося в соответствующих условиях давления. Поэтому широко распространено представление о том, что ядро Земли состоит из железа и никеля и обладает магнитными свойствами, определяющими магнитное поле Земли. Присутствие в ядре этих тяжелых металлов связывают обычно с первичной дифференциацией вещества по удельному весу.

Представления о железо-никелевом составе ядра подтверждаются существованием железных метеоритов, которые свидетельствуют о широком распространении железа и никеля в составе
других космических тел.

В каком же состоянии находится вещество в ядре Земли? Исследования советских геофизиков М.С.Молоденского и Е.Ф.Саваренского показали, что твердость этого вещества, во всяком случае во внешних частях ядра, в десятки и сотни раз меньше, чем в мантии Земли, и, следовательно, вещество внешней оболочки ядра по своему физическому состоянию приближается к жидкости.

По расчетам Джекобса, использовавшего данные о теоретически возможном состоянии расплавления вещества на разных глубинах в недрах Земли и данные о прохождении сейсмических волн, на глубине от 2900 до 5100 км вещество должно находиться в расплавленном состоянии, а на больших глубинах — опять в твердом.

На основании этих данных ядро разделяют на внешнюю и внутреннюю части. Во внешней части ядра давление определяется в 1,5 млн. атм. Плотность вещества составляет 12 г/см3. Продольные сейсмические волны проходят со скоростью от 8,1 до 10,4 км/сек, причем во внутренней части внешнего ядра скорость уменьшается до 9,5 км/сек.

Во внутреннем, или центральном, ядре, давление достигает 3,5 млн. атм., плотность вещества резко возрастает до 17,3— 17,9 г/см3. Повышение плотности вещества во внутреннем ядре может быть объяснено тем, что под влиянием больших давлений у некоторой части атомов может произойти разрушение электронных оболочек; в результате такие атомы могут сблизиться на значительно меньшие расстояния, чем это возможно при обычных условиях. Иными словами, вещество в центре Земли может быть сжато в несравненно большей степени, чем в более поверхностных частях земного шара. Этим объясняется появление большого числа свободных, не связанных с ядрами электронов, что позволяет придать любому по химическому составу веществу свойства металла. Экспериментальным путем доказано, что свойствами ядра может обладать вещество, содержащее 80% железа и 20% SiО2

Продольные сейсмические волны проходят через внутреннее ядро со скоростью 11,2—11,3 км/сек. Расчетные данные показывают, что температура во внутреннем ядре достигает нескольких тысяч градусов.

 

СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ

 

Земная кора представляет собой основной объект изучения геологии, в связи с чем в настоящем курсе она рассматривается значительно подробнее всех остальных геосфер. Земная кора состоит из весьма разнообразных горных пород, состоящих из не менее разнообразных минералов. При изучении горной породы прежде всего исследуют ее химический и минеральный состав. Однако этого недостаточно для полного познания горной породы. Одинаковый состав могут иметь породы различного происхождения, а следовательно и различных условий залегания и распространения.

Представим себе такую породу, как гранит. Она состоит из минералов: кварца, полевого шпата, биотита и иногда роговой обманки. Если гранит залегает на поверхности Земли, то в условиях резко континентального климата он подвергается механическому разрушению, выветриванию. Камень распадается на составные части, образуется дресва, состоящая из обломков минералов. Обломки подхватываются текучими водами, которые окатывают их, измельчают и превращают в песок. В дальнейшем песок может быть сцементирован в песчаник и так возникнет новый камень, новая горная порода осадочного происхождения. По минеральному и химическому составу она может почти не отличаться от гранита, тем не менее условия ее образования, форма залегания и закономерности распространения будут совсем иными.

Поэтому, для того чтобы выяснить происхождение горной поро­ды, надо изучить не только ее химический и минеральный состав, но и многие другие особенности, а именно: структуру, текстуру и форму залегания.

Под структурой породы понимают размеры, состав и форму слагающих ее минеральных частиц и характер их связи друг с другом. Различают разные типы структур в зависимости от того, сложена ли горная порода из кристаллов или аморфного вещества, от величины кристаллов (целые кристаллы или обломки их входят в состав породы), от степени окатанности обломков, от их связи друг с другом.

Под текстурой понимают взаиморасположение составляющих породу компонентов, или способ заполнения ими пространства, занимаемого горной породой. Примером текстур могут быть: слоистая, когда порода состоит из чередующихся слоев разного состава и структуры, сланцеватая, когда порода легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная, пузырчатая и др.

Под формой залегания горных пород понимается форма тел, образуемых ими в земной коре. Для одних пород — это пласты, т. е. сравнительно тонкие тела, ограниченные параллельными поверхностями; для других — жилы, штоки и т. п. Формы залегания будут подробно объяснены в дальнейшем.

В основу классификации горных пород положен их генезис, т. е. способ происхождения. Выделяют три крупные группы пород: магматические, или изверженные, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных расплавов, находящихся в недрах земной коры под большим давлением. Эти расплавы получили название магмы (от греческого слова «мазь»). В одних случаях магма внедряется в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине, в других — она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы.

Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород, и последующего отложения и накопления продуктов этого разрушения.

Метаморфические породы представляют собой результат метаморфизма, т. е. преобразования ранее существовавших магматических и осадочных горных пород под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения характера давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а также под влиянием некоторых других факторов.

Прежде чем приступить к рассмотрению этих трех групп горных пород, необходимо познакомиться с минералами, из которых они состоят. Минералы генетически распадаются на те же три группы, что и слагаемые ими горные породы: магматические, осадочные и метаморфические. Тем не менее общепринятая их классификация построена в основном на химических признаках, она и будет использована в дальнейшем.

 

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ

 

Количество минералов в составе земной коры превышает 2500 видов. В данном курсе будет рассмотрено сравнительно небольшое количество минералов, наиболее часто встречающихся в составе горных пород, а также некоторые из редких минералов, представляющих собой ценные полезные ископаемые.

Минералы, образующие основную массу горных пород, получили название породообразующих. Количество их достигает всего нескольких десятков видов. В отличие от них минералы, входящие в горные породы в виде второстепенных, необязательных составных частей, называются акцессорными, или акцессориями. Они входят в состав пород в количестве менее 5%

Термин «минерал» происходит от латинского слова «минера» — кусок руды. В настоящее время под минералами подразумеваются составные части горных пород, однородные по составу и строению, любого агрегатного состояния — твердого, жидкого, газообразного, возникающие как внутри земной коры, так и на поверхности ее в результате разнообразных физико-химических процессов.

Минерал представляет собой как бы фазу существования химического вещества, отвечающую конкретным условиям в земной коре или на ее поверхности (температура, давление, состав компонентов). В результате взаимодействия вещества и среды создается динамическая система равновесия, нарушающаяся при изменении условий, определивших «равновесие». Этим объясняется возможность видоизменения минералов, превращения их из одного вида в другой.