Эндогендік процестер

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 28 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР

Кіріспе2

Эндогендік процестер4

Магматизм4

Магманың түрлері. 6

Интрузивтік тау жыныстары23

Эффузивтік тау жыныстары25

Пирокластикалық тау жыныстары26

Техногендік процесстер26

Қолданылған әдебиеттер тізімі28

Кіріспе

Геология ерте кезден-ақ белгілі болды. Адамдар біздің эрамызға дейін де металл қорытып, минералдық суларды пайдалана білген. Табиғи құбылыстардың кейбір сырлары туралы сол кездің өзінде-ақ дұрыс тұжырымдар жасалынған. Орта ғасырларда шығыс ғалымдарының арасында прогрессивтік бағыттағы көзқарас қалыптаса бастайды. Мысалы, Абу Рейхан аль-Бируни (973-1048), Абу Али Ибн Сина (Авицена, 980-1037), Мухаммед Насирэддин (Туси, 1201 -1274) сол кездің өзінде-ак, жер уақыт өткен сайын өзгеріп, дамып отырады деп түсінген. Авицена («Аурудан айықтыру кітабында») : «Қазіргі құрлық бір кездерде теңіз түбі болған, ал теңіз түбі бұрын құрлық болған, олардың дәлелі ретінде шөгінді тау жыныстарын мысалға келтіруге болады» - деп жазады. Аль-Бирунидің «Асыл тастарды анықтаушы мәліметтер жинағы» атты кітабында 100-ден аса минералдардың физикалық қасиеттері сипатталады. Бұл еңбек орта ғасырларда «минералогиялық сөздік» ретінде пайдаланылады. Қайта өрлеу заманында геология жылдам қарқынмен дами бастайды. Бірақ, алғашқы ірі ғылыми тұжырымдар XVIII ғасырдың екінші жартысында ғана жасалынды. Сондықтан болар, геологияның ғалым ретінде қалыптасуы XVIII ғасырдың екінші жартысы деп есептелінеді.

Россияда геологиялық білімнің негізін қалаған М. В. Ломоносов (1711 - 1765), ал Батыс Европада - Д. Геттон (1726-1797) мен Вернер (1750-1817) болды.

М. В. Ломоносов алғаш рет жер бетінің бедер пішіндерінің қалыптасу жолдарын (ішкі және сыртқы күштердің өзара әрекеттесуі негізінде) өзінше түсіндірді; жер қыртысының қалыңдығын есептеп шығарды; көптеген минералдар мен тау жыныстарының пайда болу жолдарын қарастырды; актуализм принципінің негізін қалады; «Жер қабаттары туралы» еңбегінде (1759) эволюциялық геологияның негізін анықтады. Кейінірек, М. В. Ломоносовтың алғашқы ойлары ағылшын ғалымы Ч. Лайельдің еңбектерімен жалғасып, одан әрі дамытылды. Геологиялық алғашқы идеялардың одан әрі дамуына «Нептунистер» (А. Г. Вернер) мен «Плутонистер» (Д. Геттон) арасындағы үлкен айтыс зор әсерін тигізеді.

Нептунистер тобы барлық геологиялық процестер судың қатысуымен ғана жүреді, ал тау жыныстарының барлық түрлері сулы ортада пайда болады деп санаса, ал плутонистер барлық жыныстар жердің ішкі терең қабатында ғана болатын ыстық энергия көзімен тікелей байланысты деп есептейді. Екі топтың арасындағы ғылыми талас плутонистердің жеңісімен аяқталды деуге болады.

Қейінірек (XVIII-XIX ғ. f. аралығында) эволюционистер мен катастрофистердің (Ж. Кювье, Л. Бух, Эли де Бомон) арасындағы пікір таласының нәтижесінде тарихи геология мен динамикалық геология негіздері қалыптасты.

XIX ғ. екінші жартысында жүргізілген геологиялық картаға түсіру жұмыстарының нәтижесінде жеке аудандар мен аймақтарды, тіпті бүкіл континентті қамтитын геологиялық ірі тұжырымдар мен қорытындылар жасауға мүмкіндік туа бастайды. Жер қыртысының қозғалмалы (геосинклинальдық) және тұрақты аймақтары (платформалық) айқындалып, оларды жан-жақты зерттеу жұмыстарының нәтижесінде геосинклинальдық платформалық ілім негіздері қалыптаса бастады.

Бұл ілім дами келе геологияның «Геотектоника» атты саласы пайда болады (Дж. Холл. Дж. Дэна, А. П. Карпинский, Э. Зюсс және т. б. ) .

1875 ж. геологтардың халықаралық ұйымы - Геологиялық конгресс ұйымдастырылды. Бұл ұйымның кезектегі сессия мәжілістерінде жеке елдердің геологиялық зерттеу жұмыстарының нәтижелері талқыланып, жалпыға бірдей шешімдер қабылданылды. Мысалы, алғашқы конгресс мәжілісінде геологиялық карталардың мазмұны мен шартты белгілерін бір тәртіпке келтіру (унификация), тау жыныстарының номенклатурасын бекіту, стратиграфиялық бөлімдер мен бөлімшелердің атаулары және т. б. геологиялық терминология мәселелері қарастырылды. Сонымен қатар, жеке елдерде де ұлттық геологиялық ұйымдар құрыла бастады. Ресейде Геологиялық комитет 1882 ж. құрылып, алғашқы геологиялық картаға түсіру жұмыстары жүргізіле бастады. Жоспарлы жұмыстардың нәтижесінде, бұрынғы ТМД территориясының түпкір-түпкірінен көптеген жаңа кен орындары ашылды.

Геологиялық барлау-іздеу жұмыстарының қарқынды түрде дамуы, геолог мамандарын көптеп дайындауды қажет етті. Соған байланысты арнаулы геологиялық жоғары оқу орындары немесе бұрынғы жоғары оқу орындары жанынан геологиялық факультеттер ашылып, сонымен бірге көптеген геологиялық ғылыми-зерттеу институттары құрылды. Атақты ғылым қайраткерлері - А. Д. Архангельский, Н. В. Белов, А. Г. Бетехтин, Ю. А. Билибин, В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, И. М. Губкин, А. П. Карпинский, Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, В. А. Обручев, К. И. Сатпаев, С. С. Смирнов, Н. М. Страхов, М. М. Тетяев, А. Е. Ферсман, Н. С. Шатский және т. б. мыңдаған геология мамандарының жемісті еңбектерінің нәтижесінде халық шаруашылығының барлық саласы минералдық шикізат қорымен түгелдей қамтамасыз етілді.

XX ғасырдың екінші жартысынан бастап әр елде мұхиттарды (геологиялық-геофизикалық әдістер арқылы) зерттеу жұмыстары кеңінен жүргізіле бастады. Бұл зерттеулердің нәтижесінде дүниежүзілік мұхиторталық тау-жоталар жүйесі айқындалып, сонымен бірге олармен байланысты жер қыртысының мұхиттық тегі құрылатындығы және литосфераның кейбір блоктары көлденең бағытта жылжып, орын ауыстыратындығы анықталды. Қазіргі кезде, ТМД территориясы түгелдей дерлік (1:2 масштабта) картаға түсірілді, ал 1 : 50 ООО4 масштабта - 30%-ке жетті.

Ғарыш кеңістігін игеру (жер серіктері мен ғарыш кемелері және орбиталық станциялар арқылы) мақсатында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде,, жерді ғарыштан зерттеу мүмкіндігі ашылып, соңғы кезде жерді зерттейтін ғылымдардың қатарында - Ғарыштық геология бағыты қалыптасты. Сонымен катар, Күн жүйесіне кіретін басқа планеталарға қарай (Ай, Марс, Шолпан және т. б. ) жіберілген ғарыштық аппараттар арқылы алынған ғылыми мәліметтерді (бедері, химиялық құрамы, физикалық қасиеттері және т. б. ) жердің химиялық құрамы және физикалық қасиеттерімен салыстыра отырып зерттеу негізінде салыстырмалы планетология атты ғылым бағыты қалыптаса бастады. Ғaрыштық геология және салыстырмалы планетология ғылымдарының келешегі өте зор.

Жер планетасының ашылмаған байлығы, шешілмеген жұмбақ сыры әлі де мол. Бұл проблемаларды шешу, жаңа кен орындарын ашу - XXI ғасырдың жас мамандарына жүктеледі.

Эндогендік процестер

Эндогендік геологиялық процестер қатарына: 1) жер қыртысының тектоникалық қозғалыстары; 2) магматизм; 3) метаморфизм әрекеттері жатады. Олардың сырын зерттеп-білудің теориялык, және практикалық маңызы өте зор.

Эндогендік процестер жер қойнауында (жер қыртысы немесе мантия қабаты) жоғары температура және жоғары қысым жағдайында тоқтаусыз жүріп жатады. Барлық эндогендік процестер өз ара тығыз байланыста болып, бір-біріне эсер ету нәтижесінде пайда болып отырады. Мысалы, тектоникалық қозғалыстар тау жыныстарының метаморфтық өзгерістерінің басты себептерінің бірі болып саналады. Ал метаморфизм әрекеттері нәтижесінде (мысалы, ультраметаморфизм әрекеттері) жер қыртысын құрайтын заттар қайта балқып, магмалық ошақтар құралады. Сонымен катар, тектоникалық қозғалыстар да жер қыртысының тұтастығын бұзып, жер қойнауының кейбір аудандарында қысым шамасының кенеттен төмендеуіне әкеліп соғады. Соған байланысты магмалық ошақтар пайда болады. Бұл процестерді өз көзімізбен көріп, бақылау жұмыстарын жургізудің мүмкіндігі өте аз.

Магматизм

Магматизм - жер қыртысының құралуында атқаратын ролі зор, ең маңызды эндогендік геологиялық процестердің бірі болып саналады. Жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының 95%-і магмалық процестердің нәтижесінде пайда болады.

Магматизм - өте күрделі геологиялық процесс,

Бұл процесс магманың жер қыртысында (немесе одан да терең қабаттарда) пайда болып, кейінірек жоғары қабаттарға немесе жер бетіне көтеріліп (біртіндеп суына келе), кристалдық денелер түрінде магмалык, тау жыныстарының түзілуімен аяқталады.

Сонымен магма (грекше «магма» - қою май, қамыр деген сөз) дегеніміз еріген газдармен қаныққан, негізгі; құрамы силикаттық балқыған қою заттар. Магманың құрамында жер қыртысын құрайтын химиялық элементтердің (оттегі, кремний, алюминий, темір, кальций, магний, калий, натрий) барлығы да кездеседі. Әсіресе, ұшпалы (жеңіл) компоненттердің (су буы, күкіртті қосындылар, көмірқышқыл газы, хлорлы және фторлы сутегі, хлорлы аммоний, сутегі, азот және т. б. ) көптігімен сипатталады. Олар жердің ішкі терең қойнауында байқалатын өте жоғары қысым күштеріне байланысты еріген күйде кездеседі. Бұл жағдай магманың қоюлығын азайтып, оның, қозғалу немесе жылжу жылдамдығының (химиялық активтігі) өсуіне әсерін тигізеді. Эксперименттік зерттеулер бойынша, магманың құрамындағы ұшпалы компоненттердің мөлшері 12%-ке дейін жетеді. Магмалық ошақтар және олардың пайда болу жолдары. Қазіргі кездегі көзқарас бойынша, жер қыртысын немесе мантия қабатын құрайтын заттар термодинамикалық жағдайлардың (қысым және температура) өзгерістері нәтижесінде белгілі бір аймақтарда периодты түрде әлсін-әлсін балқу әрекеттеріне ұшырап отырады. Жер қойнауына тереңдеген сайын температура белгілі бір заңдылық бойынша, біртіндеп артып отыратындығы белгілі. Мысалы, 100 км-лік тереңдікте температура 1300-1500°С шамасына дейін көтеріледі. Осы жағдайда, егер қысымның шамасы атмосфералық қысымға тең келетін болса, тау жыныстары балқыған күйде болар еді. Бірақ, мұндай тереңдікте байқалатын қысымның шамасы тау жыныстарының балқу температурасынан әлдеқайда жоғары болғандықтан (мыңдаған мегапаскаль), олар балқыған күйге ауыса алмайды. Белгілі бір аудандарда тектоникалық ірі жарықтардың пайда болуына байланысты қысымның кенеттен күрт төмендеуі немесе басқа себептермен температураның жоғарылауы заттардың сұйық күйге ауысып, магмалық ошақтардың пайда болуына әкеледі. Әдетте, алғашқы (түпкі) магмалық ошақтар жер қыртысының төменгі қабаттарында немесе жоғарғы мантияның астеносфера қабатында астенолиттер түрінде құралады. Олар жер қыртысының жоғарғы қабаттарына қарай көтеріліп, кайта қалыптасқан жардайда аралық магмалық ошақтар пайда болады. Сонымен, магматизм әрекеттері тектоникалық қозғалыстармен тікелей байланыста болып, геосинклиналдық аймақтарда жиі байқалады.

Жер қойнауында температураның жоғарылауы әр түрлі физикалық-химиялық әрекеттермен байланысты түсіндіріледі: 1) радиоактивті элементтердің ыдырауы нәтижесінде бөлінетін жылу мөлшеріне; 2) гравитациялық жіктелу кезінде және т. б. химиялық реакциялар кезінде бөлінетін жылуға байланысты.

Магманың жоғарғы қабаттарға көтерілуі, гидростатикалық қысым күштерімен және тау жыныстарының (қатты күйден балқыған күйге ауысқан жағдайда) жалпы көлемінің ұлғаюымен байланысты деп саналады.

Магманың түрлері.

Магмалық ошақтар әр түрлі термодинамикалық жағдайда және әр түрлі тереңдікте әр түрлі заттар негізінде құралады. Соған байланысты жер қыртысында кездесетін магмалық тау жыныстарының алуан түрлі болатындығы ең алғашқы магмалық ошақтардың түрлері мен құрамы қандай болған? - деген заңды сұрақ туғызады.

Бұл сұраққа тікелей жауап беретін ортақ пікір геология ғылымында әлі қалыптаса қойған жоқ. Кейбір ғалымдар (В. Н. Лодочников) химиялық құрамы әр түрлі магмалық жыныстардың жеке топтарына сәйкес келетін алғашқы магманың өзіндік жеке түрлері болады деп санаса, басқа бір ғалымдар тобы (Н. Боуэн, А. Н. Заварицкий) табиғатта тау жыныстарының барлық түрлері алғашқы құрамы негізді (базальттық) ортақ магмадан құралады деп санайды.

Жер бетінде көптеп кездесетін эффузивтік (базальтты) жыныстар алғашқы базальттық магманың өзгермеген түрі деп саналса, ал интрузивтік граниттер алғашқы базальттық магманың біртіндеп өзгеруіне, жіктелуіне байланысты түзіледі деп түсіндіріледі.

Қазіргі кездегі зерттеушілердің көпшілігі ғалым Ф. Ю. Левинсон-Лессингтің (1920) пікіріне сәйкес, алғашқы магма құрамына қарай екі түрлі болып (базальттық және граниттік) кездеседі. Олар бір-бірінен химиялық құрамына және физикалық қасиеттерінің ерекшеліктеріне қарай ажыратылады. Қышқыл (граниттік) магма негіздік (базальттық) магмаға қарағанда, жеңілірек, қоюырақ және ұшпалы компоненттерге (газдарға) бай болып келеді. Базальттық магма ошақтары жоғарғы мантия қабатында, ал граниттік магмалар жер қыртысында түзіледі деп санайды. Американ ғалымы А. Холмстың пікірі бойынша, алғашқы магма құрамына Карай базальттық, граниттік және перидотиттік болып үш түрге бөлінеді.

Перидотиттік магманың болу мүмкіндігі жер қыртысының жеке аудандарында кездесетін ультранегізді белдеулерді зерттеу негізінде дәлелденеді. Олардың химиялық кұрамы базальттық магма негізінде құралған ультранегізді жыныстармен салыстырғанда, өзіндік ерекшеліктерімен ажыратылады.

Магмалық тау жыныстарының әр түрлі болу себептері. Қазіргі кезде магмалық жыныстардың жалпы жер бетінде таралу мөлшерін көрсететін деректер (бүкіл жер шарын түгел қамтитын) әлі де толық емес.

Ең ірі екі мемлекетте (АҚШ, ТМД) жүргізілген есептеулер бойынша, магмалық жыныстардың таралуы 2 - кесте

Магмалық жыныстардың басты түрлерінің АҚШ және ТМД территориясында таралу (%) көрсеткіші (А. Н. Заварицкий)

Тау жыныстарының түрлері: Тау жыныстарының түрлері

ТМД: ТМД

АҚШ: АҚШ

Тау жыныстарының түрлері:

Қышқыл интрузиялар

Негіздік интрузиялар

Қышқыл эффузивтер

Негіздік эффузивтер

Сілтілі жыныстар

ТМД:

48, 7

2, 3

13, 5

35, 1

0, 4

АҚШ:

35, 0

5, 0

12, 5

45, 0

2-кестеде көрсетілген. А. Б. Ронов пен А. А. Ярошевскийдің есептеулері бойынша, жер қыртысының жалпы көлемінің 10, 4%-граниттер; 11, 2% - гранодиориттер мен диориттер; 42, 2% - габбро, базальттар және т. б. құрамы негіздік жыныстар; 0, 4%-сиениттер мен нефелинді сиениттер; 0, 2%-дуниттер мен перидотиттер құрайды. Бұл деректерге қарағанда құрамы қышқыл және негіздік жыныстардың жер қыртысында ең көп таралғандығын көруге болады. Олардың ішінде қышқыл жыныстардың арасында интрузивтік жыныстар (граниттер мен гранодиориттер), ал негіздік жыныстардың арасында эффузивтер (базальттар) жиірек кездеседі.

Қазіргі уақытта тау жыныстарының алуан түрлілігі алғашқы магманың дифференциациялық (жіктелу), сонымен қатар ассимиляциялық және гибридизациялық процестерімен тікелей байланысты деп түсіндіріледі. Магманың дифференциациялык, жіктелуі деп, біртекті алғашқы балқыманың химиялық құрамы әр түрлі фракцияларға бөлініп, соған сәйкес олардан минералдық құрамы өзгеше әр түрлі тау жыныстарының түзілуін айтады.

Магманың жіктелуі алғашқы кристалдардың түзілуіне дейін де (ликвация) және кристалдардың түзілу барысында да (кристаллизациялық жіктелу) жүріп жата ды.

Ликвациялық процесс кезінде магма құрамына және меншікті салмағына карай өзара араласпайтын екі түрлі фракцияға ажырайды: ауыр салмақты темірлі-магнийлі қосындылар төмен қарай ағып ығысады, ал салмағы жеңілірек қышқылды қосындылар жоғарғы қабаттарда жиналады.

Кристаллизациялық дифференциация магманың кристалдарға жіктелуімен аяқталады. Магманың салқындап суыну барысында, оның жоғарғы бөліктерінде ең алдымен балқуы қиын, температурасы жоғары және салмағы ауыр силикаттар (темірлі-магнийлі силикаттар және негіздік плагиоклаздар) кристалдар түрінде түзіледі. Кейінірек, оңай балқитын жеңіл салмақты силикаттар (калийлі дала шпаттары және кварц) кристалданады. Қристалдану барысында ауыр салмақты минералдар балқыманың төменгі қабаттарына ауысады, ал қалдық, магманың құрамында темірлі-магнийлі қосындылар азайып, кремнийлі қосындылар көбейеді. Сонымен, гравитациялық жіктелуге байланысты, негізді магманың кристалдануы нәтижесінде, төменгі қабаттарда ультра-негізді жыныстар, ал жоғарғы қабаттарда диорит, сиенит, кейде граниттер де түзіледі.

Дифференциациялық процестер терең қабаттарда {магмалық ошақтарда) және жер қыртысының жоғарғы бөліктерінде де жүріп жатады.

Магмалық ошақтарда байқалатын дифференциациялық жіктелу нәтижесінде алғашкы магмадан бөлініп шыққан заттар құрамы әр түрлі жыныстар түрінде кристалданып өзіндік пішіні бар ірілі-ұсақты денелер құрайды.

Ал жер қыртысының жоғарғы бөліктерінде, магмалық камерада байқалатын дифференциациялық жіктелу кезінде, тау жыныстарының қат-қабат массивтері құралады. Мұндай қабатталған массивтерді құрайтын тау жыныстарының негізділігі төменнен жоғары қарай бағытта біртіндеп азайып отырады.

Магмамен жапсарлас және кездейсоқ жыныстардың (ксенолит) магма қызуына ұшырап, соның нәтижесінде балқып қатая келе қайтадан кристалдануы ассимиляция деп аталады. Бұл процестердің нәтижесінде алғашқы магма өзінің бастапқы құрамын өзгертіп, тау жыныстарының жаңа түрлері пайда болады.

Гибридизация деп, магмамен жапсарлас жыныстардың ыстық магма әсеріне байланысты жартылай балқып әр түрлі өзгерістерге ұшырауын айтады. Бұл процестердің барысында будандастырылған жыныстар түзіледі. Олардың құрамы таза магмалық жыныстармен салыстырғанда өзгеше болып келеді. Көпшілік жағдайда жапсарлас жыныстардың кесек бөлшектері ерімеген күйінде қалдық жыныстар (ксенолиттер) түрінде бірге кездеседі.

Магмалық денелердің сырт көрінісі әр түрлі болып келеді. Әсіресе, интрузивтік денелер алуан түрлі пішінде кездеседі. Тау жыныстарының кеңістікте орналасу жағдайына қарай олардың қандай генетикалық топқа жататындығын анықтауға болады.

Эффузивтік жыныстар жер бетінде лава тасқындары мен лавалық жамылғылар түрінде түзіледі немесе лавалық күмбездер мен конус пішінді шыңдар кұрайды.

Интрузивтік жыныстар жер қыртысының терең (абиссалдық) қабаттарында кристалданған жағдайда, қоршаған ортаны құрайтын жыныстарды бұзып-жарып, немесе жолында кездескен басқа жыныстарды ығыстырып, бұрыс жатысты ірі денелер (батолит, шток түрінде) түзіледі. Ал гипабиссалдық жағдайда, олар айкала қоршаған ортаны құрайтын көне жыныстардың жатые жағдайына сәйкес орналасқан денелер (лакколит, лополит, факолит, силл түріндегі қабатаралық интрузиялар) кұрайды (VI. 34-сурет) . Сонымен қатар бұрыс жатысты кішігірім денелер де (дайка, желі, некк) жиі кездесіп отырады.

Құрамы негізді сұйық магма жер бетіне жақын аудандарда шөгінді қабаттардың жапсарларын бойлай көтеріліп сәйкес пішінді денелер қалыптасқан жағдайда - силдер деп аталады. Мысалы, Сібір платформасында кеңінен таралған силдер (карбон және пермь жүйелерін құрайтын) шөгінді жыныстардың қабатаралық жапсарларында қабаттаса орналасып «сібір траптары» деген атпен белгілі болды.

Лакколиттер (грек тілінде «лакос» - шұңқыр деген мағынада) шөгінді қабаттар арасында диаметрі жүз метрден бірнеше километрге дейін жететін саңырауқұлақ пішінді денелер құрайды. Әдетте, олар құрамы қышқыл кою магмадан суына келе қатайып астыңғы фракцияға ажырайды: ауыр салмақты темірлі-магнийлі косындылар төмен қарай ағып ығысады, ал салмағы жеңілірек қышқылды қосындылар жоғарғы қабаттарда жиналады.

Магмалық ошақтарда байқалатын дифференциациялық жіктелу нәтижесінде алғашқы магмадан бөлініп шыққан заттар құрамы әр түрлі жыныстар түрінде кристалданып өзіндік пішіні бар ірілі-ұсақты денелер құрайды.

Гибридизация деп, магмамен жапсарлас жыныстардың ыстық магма әсеріне байланысты жартылай балқып әр түрлі өзгерістерге ұшырауын айтады. Бұл процестердің барысында будандастырылған жыныстар түзіледі. Олардың кұрамы таза магмалық жыныстармен салыстырғанда өзгеше болып келеді. Қөпшілік жағдайда жапсарлас жыныстардың кесек бөлшектері ерімеген күйінде қалдық жыныстар (ксенолиттер) түрінде бірге кездеседі.

Эффузивтік жыныстар жер бетінде лава тасқындары мен лавалық жамылғылар түрінде түзіледі немесе лавалық күмбездер мен конус пішінді шыңдар құрайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.