Введение

Основные геологические понятия

Минерал – природное тело, являющееся приблизительно однородным по своим физическим свойствам и химическому составу. Может состоять из нескольких химических элементов, иногда более десяти, или из одного. Кристалл – форма минерала, обладающая упорядоченной симметричной структурой расположения молекул или атомов и соответствующей внешней формой.

Черный кварц. Казахстан

Пирит. Казахстан

Кальцит. Казахстан

Оливин (Mg,Fe)2 SiO4 основной минерал верхней мантии наряду с пироксеном. Пакистан

Шпинель MgAl2O4 основной минерал нижней мантии наряду с ильменитом и перовскитом. Танзания

Родохрозит MnCO3. Центральный Казахстан

Самородок меди весом 860кг. Центральный Казахстан. Каркаралинский район. Горный музей. Санкт-Петербург

Самородок меди весом 320кг. Восточный Казахстан. Геологический музей им. Вернадского. Москва

Кристаллы соли на дне высохшего Арала. Автор?


Горная порода – природная минеральная смесь. Может состоять из одного минерала, как например, известняк (порода, состоящая из минерала кальцита (СаСО3) с примесью глинистых и песчаных частиц); а также из множества минералов, как например, серпентинит, в состав которого входят десятки родственных минералов.
В составе земной коры известно около 3000 минералов. 80 % массы коры составляют силикаты – класс важнейших породообразующих минералов, который включает более 500 минералов. Основная структурная единица силиката – кремнекислородный тетраэдр – SiO4. В класс силикатов входят главным образом полевые шпаты, слагающие около 50% объёма земной коры (альбит, андезин, анортит, лабрадор, микроклин, олигоклаз, ортоклаз, плагиоклаз и другие).
Состав мантии и ядра предполагается исходя из геофизических исследований. В мантии это минералы группы оливина и группы пироксена, которые с глубины примерно 670км, из-за увеличения давления, переходят в шпинель и ильменит, а ещё глубже в перовскит. Внешнее ядро состоит из смеси окиси железа, никеля, кремния и серы; внутреннее - из сплава железа и никеля.

Горные породы

Магматические горные породы – породы, образовавшиеся из магматического расплава (магмы). Магма может образоваться как в мантии с последующим вторжением в земную кору, так и внутри коры. Магматические породы подразделяются на интрузивные и эффузивные.
Интрузивы образуются на глубине, где магма медленно остывает, и минералы имеют достаточное время для кристаллизации, то есть зерна горной породы растут до хорошо видимых размеров, порода приобретает полнокристаллическую структуру. Наиболее распространенными интрузивными породами являются гранит, гранодиорит, диорит, габбро, перидотит. В этом ряду содержание кварца (кремнезем, двуокись кремния - SiO2) уменьшается, в то время как содержание темноцветных минералов, а также их плотность – увеличивается. Гранит – светлая, хотя и пестрая порода, тогда как перидотит уже зеленовато-черный.
Эффузивы образуются из той же магмы, что и интрузивные породы. Разница между ними заключается в глубине застывания магматического расплава. Эффузивы (вулканиты) застывали на небольших глубинах или прямо изливались на земную поверхность в виде лавы, поэтому, как правило, их раскристаллизация проходила при более низких температурах. По минеральному составу эффузивы очень близки к интрузивам. Основное различие между этими группами пород заключается в их структуре. Эффузивная магма, твердеющая ближе к земной поверхности, остывает быстро и большая часть кристаллов не успевает вырасти до видимых размеров, однако отдельные кристаллы вырастают до видимых размеров и тогда структура породы называется порфировой. Некоторые лавы, излившиеся на поверхность, остывают с такой скоростью, что кристаллы не успевают возникнуть вообще, и порода приобретает аморфный вид – образуется вулканическое стекло. Все эффузивные породы имеют свой минералогический аналог среди интрузивных пород. Главными представителями эффузивов являются: риолит, дацит, андезит, базальт. В этом ряду аналогично ряду интрузивных пород содержание темноцветных минералов и плотность возрастает, а содержание кварца убывает.

e

Магматизм

e

Вулканический ландшафт в кальдере Бетпак. Бугуты (Юго-восточный Казахстан)

e

Слой гранита (силл) в осадочных породах. Джунгарский Алатау

Полнокристаллическая крупнозернистая структура гранита. Казахстан

Порфировая структура риолита. Минеральный состав почти идентичен граниту слева. Казахстан

Лабрадорит. Основная интрузивная порода из семейства габброидов. Казахстан

Андезит. Порфировые выделения черных кристаллов пироксена и белых кристаллов плагиоклаза. Центральный Казахстан

e

Гранодиорит с ксенолитом (включением) роговообманковой породы и кварц-полевошпатовой жилой. Центральный Тянь-Шань

Гранитный массив Бектауата. Центральный Казахстан

e

Вулканические бомбы в лаве. Катутау. Юго-восточный Казахстан

e

Извержение в Андах. Фото Patrick Taschle

e

Башня Дьявола в США сложена базальтом. mytravelmag.com

Трещинное излияние на Гавайах. wired.com

Лавопад в океан. Остров Гавайи. Hawaiian Volcano Observatory

Базальтовая лава. Гавайи

e

Дайки - трещины заполненные затвердевшей магмой. Антарктида. Земля Мод. Norwegian Polar institute

Туфолава. Поздний карбон. Юго-Восточный Казахстан

Туф (вулканогенная осадочная порода). Архей. ~2,7 млрд лет. Кольский полуостров. Геологический музей. Москва

Осадочные горные породы – образуются путем разрушения (выветривания) и последующего осаждения, уплотнения и цементации любых горных пород, а также химического (каменная соль) и органического (ракушечники, угли) осаждения. Например, гранит разрушается до песка и затем цементируется до песчаника. Осадочные породы составляют 25% состава земной коры и покрывают 75% земной поверхности. Характерной чертой залегания осадочных пород является слоистость. Границы слоев образуются при временном перерыве осаждения пород или смене характера осадконакопления, а также при разрушении ранее отложившихся пород и последующем отложении на них новых осадков.

e

Река Или. Реки - один из важнейших факторов осадконакопления

e

Речной яшмовый конгломерат. Палеоген. Илийская долина

e

Поющий бархан - высочайший бархан Казахстана - 130м. Рсположен на правом берегу Или у палеовулкана Калкан. На дальнем плане река Или и горы Бугуты

e

Аккегершин. Меловые скалы. Северо-Каспийская низменность. Фото Федор Сараев

Известняк со срезом раковин моллюсков. Алматинское метро

e

Реки активно преобразуют рельеф. Таримская впадина. Западный Китай

Бентонитовые холмы. США. Юта

Ледники - мощный фактор рельефообразования и разрушения горных пород. Северо-западная Канада. Фото Ken Heaton

Слои осадочных пород на краю марсианского кратера. NASA

 

 

 

 

 

 

 

Метаморфические горные породы. Метаморфизм – процесс существенного изменения структуры и минерального и химического состава любых горных пород под воздействием температуры, давления и химической активности глубинных растворов.
Различают: региональный метаморфизм – когда горные породы под действием температуры, давления многокилометровых толщ вышележащих пород в течении продолжительного времени (миллионы и миллиарды лет) изменяют свою структуру, минеральный и химический состав. Например – песчаники превращаются в гранулиты, известняк – в мрамор;
динамометаморфизм – преобразование горных пород под воздействием тектонических движений, происходящее с разрушением, раздроблением, истиранием и перекристаллизацией породообразующих минералов;
контактовый метаморфизм – проявляется в сравнительно узких зонах непосредственного соприкосновения внедрившейся магмы с вмещающими породами, которые претерпевают интенсивное изменение. При контактовом метаморфизме происходит явление метасоматоза – процесса замещения одних минералов другими с существенными изменениями химического состава горных пород, но с сохранением их объема и твердого состояния при воздействии растворов с высокой химической активностью;
регрессивный метаморфизм происходит, когда в условия умеренных и малых давлений и температур попадают некоторые горные породы, образовавшиеся при высокой температуре и давлении. Например ультраосновные эффузивные породы превращаются в метаморфическую породу серпентинит, который затем может перейти в асбест.
Наиболее распространенными метаморфическими породами являются породы регионального метаморфизма – гнейсы, различные сланцы, кварциты, мраморы, амфиболиты, гранулиты и продукты регрессивного метаморфизма - серпентиниты имеющие широкое распространение в океанической коре.

Серпентинит. Центральный Казахстан

Гранитогнейс. Архей. ~3 млрд лет. Памир

Гранулит возрастом 2,5 млрд лет. Заилийский Алатау

Слюдяной сланец. Киргизский хребет. Южный Казахстан. 1,7млрд лет

Гнейс возрастом 1 млрд лет. Центральный Тянь-Шань

Зеленый сланец. Алтай. altai-slate.simbius.ru

Амфиболит. pilon-stone.ru

Метасоматическая зона контакта мощностью 2м при внедрении магмы карбонового периода в граниты ордовика. Справа граниты; слева вулканиты. Граниты изменили цвет на зеленый с изменением минералогического состава. Вулканиты также изменили цвет в приконтактовой зоне метасоматоза. Чарынский каньон. Казахстан

 

Тектоника

Тектоника – раздел геологии, изучающий развитие структуры земной коры и мантии, их изменения под влиянием тектонических движений, а также природу происхождения этих движений, связанных с развитием Земли в целом. В сравнении с историей Земли, жизнь человека настолько коротка, что в её пределах изменения земной поверхности почти не заметны, как будто секундная стрелка геологического времени остановилась. На самом деле в масштабах существования планеты, а это 4 миллиарда 600 миллионов лет, лик Земли неоднократно менялся самым кардинальным образом. На месте океанов поднимались горы с обледенелыми вершинами, там, где произрастали непроходимые джунгли, появлялись бескрайние песчаные пустыни. Хватило примерно 40 миллионов лет, чтобы со дна морского поднялись высочайшие в истории Земли горы – Гималаи, и такого же промежутка времени хватит на их полное разрушение до самого основания.
Земная литосфера, состоящая из верхнего слоя (земной коры) и нижнего слоя (самого верхнего твердого слоя мантии) раздроблена на плиты. Эти плиты плавают по вязкой мантии как лед в полярных морях. Материки – древние плиты возникшие миллиарды лет назад, имеют очень сложное строение. Они перемещаются среди тонких недолговечных океанических плит, раскалывая и подминая их под себя. Океанические плиты имеют более простое строение и имеют максимальный возраст около 180 млн. лет, так как все более древние океанические плиты погрузились в глубины мантии и полностью там переплавились. Иногда океаническая плита наползает на континентальную плиту или приваривается к ней и становится частью континента в виде экзотических комплексов – офиолитов. Когда сталкиваются континенты, они также сминаются и раскалываются. Не редко они надвигаются или привариваются друг к другу. Бывает, одна континентальная плита погружается под другую и, подобно океаническим плитам, навсегда исчезает в глубоких недрах Земли.
Мы видим, как растения взламывают асфальт и раздвигают камни. Под постоянным направленным давлением вне представимых человеческому разуму геологических масштабах времени, камень ведет себя подобно пластилину, то есть он достаточно мягок, чтобы сминаться, и достаточно тверд, чтобы трескаться и ломаться. Так или почти так растут многие горы и долины. Сминаются любые породы, но особенно это характерно, как показано на фото, для осадочных и метаморфических пород.

Памир

Конгломерат недеформированный и такой же конгломерат деформированный. Памир. Геологический музей. Москва

Складчатость в Восточном Тянь-Шане. Фото arsniae

"Художества" тектоники в Таримской впадине

Синклинальная складка в Монголии. Гоби

Тектоника льда на озере в Тибете

Складчатость. Зеравшанский хребет. Таджикистан

Надвиг слоев миоцена. Верхние слои плиоцена и плейстоцена отлагались после надвига, так как залегают горизонтально. Бугуты

Складчатость и эрозия. Фото photogeographic.ru

Западная Канада. AGS

Вулканическое разноцветье. Анды. Аргентина. Фото Hugo Cuevas

Картина тектоники на Марсе не уничтожена эрозией.

 

Величайшая тектоническая структура в Солнечной системе - каньон Маринер на Марсе. Длина образования 4500 км (четверть окружности планеты), ширина — до 200 км, глубина — до 11 км

 

История Земли, возраст которой был определен в 4 миллиарда 520 миллионов лет измеряется геохронологической шкалой. Геохронологическая шкала – это шкала времени. Ее подразделения – эон, эра, период, эпоха, век. Стратиграфическая шкала – это шкала комплексов горных пород, образованных в соответствующий отрезок времени геохронологической шкалы. Ее подразделения - эонотема, эратема, система, отдел, ярус. Существует Международная геохронологическая (стратиграфическая) шкала и шкалы отдельных стран.

Гора Казахстан - 5761м в Центральном Тянь-Шане

Центральный Тянь-Шань

Илийский Актау. Фото Михаил Королев.

Озерные отложения. Нагорье Данксия между Гоби и Наньшанем в Западном Китае. Автор?

Вулканические отложения. Монголия. Гобийский Алтай

Внутри ледника. Камчатка. Фото Денис Будков

"Разрез времени". Шотландия. mtbstravaiger73.blogspot.com

Извержение в Андах. Чили. Фото Francisco Negroni

Гранд Каньон. Плато Колорадо

Гигантские кристаллы в пещере Найка. Мексика. Фото Carsten Peter & speleoresearch

Пещера Лечугилла. Нью-Мексико. Фото Dave Bunnel

Каньон Брайс. Юта. Фото Ashwin Rao

Сахара. Египет . Автор?

Исландские ученые внутри жерла исландского вулкана. Исландский университет

Ледник на вершине Килиманджаро в Восточной Африке. Высота 5800м. 3-й градус южной широты. Фото Jean Robert

Спуск в пещеру Эллисон. Джорджия. США Фото Стивен Алварез

Тиранозавр. Музей Филда. Чикаго

Тарбозавр. Копия оригинала из Монголии. Музей природы. Алматы. Казахстан

Ио - самая геологически активная планета системы Юпитера

Венера - одна из самых активных планет Солнечной системы. mirkosmosa.ru

Энцелад - спутник Сатурна, имеет своеобразную геологию водяного льда с паровыми гейзерами. NASA

Геохронологическая таблица криптозоя (докембрия). Принято в Казахстане и России

Международная хроностратиграфическая таблица фанерозоя и докембрия

 

Шкала эволюции организмов

 

Географическая схема ландшафтов

Строение Земли по усредненным данным


© 2010 - 2017 Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com
Использование материалов разрешается при условии ссылки на сайт