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 SiO2. Казахстан

Пирит FeS2. Казахстан

Кальцит CaCO3. Казахстан

Друза (12х9см): вольфрамит (черный), кварц, флюорит (розовый), мусковит (мелкие светлые кристаллы внизу). Центральный Казахстан. Webmineral.ru

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

 

 

Гранит-пегматитовый массив Акжайляу в Тарбагатае. Восточный Казахстан. Фото Пономаренко В.В. Здесь найден кристалл серого просвечивающего кварца длиной 7,5м и шириной 1,6м и кристалл черного кварца 5,8м х 1,5м. (Крупнейший кристалл кварца в Казахстане длиной 13м, найден в Северном Прибалхашье )

Самородок меди весом 842кг. Центральный Казахстан. Каркаралинский район. Горный музей. Санкт-Петербург. Фото Михаил Каймирасов

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

Дендриты самородной меди длиной от 4 до 6см. Центральный Казахстан. Джезказганский район. Коллекция В.Е. Бакарасов

Дендриты самородной меди длиной от 3 до 12см. Центральный Казахстан. Джезказганский район. Фото Webmineral.ru


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 (плутониты) и эффузивные (вулканиты).
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 застывают на небольших глубинах и поэтому их раскристаллизация при более низкой температуре вмещающих пород, проходит быстрее, чем у интрузивов. По минеральному составу эффузивы очень близки к интрузивам и основное различие между этими группами пород заключается в их структуре. Значительная часть кристаллов эффузивной магмы не успевает вырасти до видимых размеров, однако отдельные кристаллы вырастают до видимых размеров и тогда структура породы называется порфировой.
Кроме того эффузивные породы прямо изливаются на земную поверхность в виде лавы или осаждаются в виде пепла и обломков при извержениях вулканов. Такие породы называют вулканогенно-осадочными или изверженными, а эффузивы, сформированные без выхода на поверхность - называют субвулканическими. Некоторые лавы, излившись 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.

Гранитный массив Бектауата. Центральный Казахстан

Полнокристаллическая крупнозернистая структура гранита. Казахстан

e

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

Лабрадорит. Основная интрузивная порода из семейства габброидов. Казахстан

Габбро. Заилийский Алатау

Контакт гранита и габбро. Заилийский Алатау

Порфировая структура риолита. Казахстан

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

e

Магматизм

Разнообразие вулканических пород в Чарынском каньоне

e

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

Туфолава. Поздний карбон. Юго-восточный Казахстан

e

Вулканические бомбы в лаве. Катутау. Юго-восточный Казахстан

Лавопад в океан. Остров Гавайи. Hawaiian Volcano Observatory

Трещинное излияние на Гавайах. wired.com

Базальтовая лава. Гавайи

e

Башня Дьявола в США сложена базальтом. mytravelmag.com

e

Извержение в Андах. Фото Patrick Taschle

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

e

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

e

Слой гранита (силл) в осадочных породах. Джунгарский Алатау

Осадочные горные породы – образуются путем разрушения (выветривания) и последующего осаждения, уплотнения, дегидратации 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 и являющиеся самыми сложными горными породами на Земле: в состав серпентинитов могут входить десятки минералов (серпентины, карбонаты, гранаты, оливин, пироксены, амфиболы, тальк, магнетит, хромит и другие) и до 14 химических элементов.

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, образованная при внедрении магмы в карбоновом периоде в ордовикские граниты. Справа граниты; слева вулканиты. Граниты изменили цвет на зеленый с изменением минералогического состава. 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.

Мангышлак и край плато Устюрт. Западный Казахстан

Каркаралинские горы. Центральный Казахстан

Кокшетау. Центральный Казахстан

Заилийский Алатау

 

Северо-Западный Алтай

Центральный Тянь-Шань. Хан Тенгри - 7010м

Илийский Актау. Юго-восточный Казахстан. Фото Михаил Королев

Чарынский каньон. Юго-восточный Казахстан

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

Внутри ледника. Камчатка. Фото Денис Будков

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

Гранд Каньон. Плато Колорадо

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

Пещера Лечугилла. Нью-Мексико. Фото Dave Bunnel

Извержение в Андах. Чили. Фото Francisco Negroni

Каньон Брайс. Юта. Фото Ashwin Rao

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

Затмение Луны и Марс

Венера - одна из самых активных планет Солнечной системы

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

   

© 2011 - 2018 Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com
Использование материалов разрешается при условии ссылки на сайт