Магматизм и формирование пород

Министерство  аграрной политики и продовольствия Украины

Государственное агентство рыбного хозяйства  Украины

Керченский  государственный морской технический  университет

Факультет технологический

кафедра «Экология моря » 
 
 
 

Курсовая  работа по дисциплине

 «Геология с основами геоморфологии» 
 

Тема: Магматизм и формирование пород 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Аннотация 

    Курсовая  работа посвящена теме магматизма и  формировании пород. Целью работы является: дать общую характеристику явления  магматизма, проанализировать процессы формирования пород и дать характеристику магматическим породам.

    Курсовая  работа содержит 29 страниц, 5 рисунков и 1 приложение. Ключевые слова: эффузивный и интрузивный магматизм, магма, магматические породы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 

Введение …………………………………………………………………………3

1. Магматизм. Общая характеристика……………………………………….…6

1.1. Эффузивный магматизм (вулканизм)………………………………….…..6

1.1.1 Твердые  продукты извержения……………………………………….…..8

1.1.2. Газообразные продукты извержения……………………………………10

1.2. Интрузивный магматизм…………………………………………………..11

2. Формирование пород………………………………………………………..15

2.1. Происхождение магмы и магматических пород………………………...15

2.2. Классификация магматических пород…………………………………...18

2.2.1. Породы  кислого состава…………………………………………………21

2.2.2. Породы  среднего состава………………………………………………..22

2.2.3. Породы  основного, ультраосновного и  щелочного состава…………..23

2.3. Причины разнообразия магматических пород …………………………..24

Заключение……………………………………………………………………...27

Список  использованной литературы…………………………………………..28

Приложение 1…………………………………………………………………...29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Эндогенные  процессы - геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах твёрдой Земли. К эндогенным процессам относятся тектонические движения земной коры, магматизм, метаморфизм горных пород, сейсмическая активность.

    Магматизм как природное явление сводится к плавлению твердого вещества, залегающего на глубине десятков и сотен километров от дневной поверхности Земли. Возникающие при этом расплавы, или магмы (от греческого magma - густая мазь, тесто), поднимаются вверх в область меньшего давления, достигая в пределе поверхности суши или морского дна при вулканических извержениях. Затвердевшие расплавы образуют магматические горные породы. Геологи различают вулканические породы, затвердевшие на дневной поверхности или дне водоемов, и интрузивные (внедренные) породы, которые кристаллизовались на той или иной глубине в виде тел различной формы. В дальнейшем эти тела могут быть подняты, размыты и становятся доступными для наблюдения. Вулканические породы составляют лишь около 10% всей массы магматических расплавов, а интрузивные - 90%. 

    Тема  курсовой работы  «Магматизм и формирование пород». Целью работы является изучение магматизма и процессов формирование пород. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• дать общую характеристику явления магматизма;
• рассмотреть интрузивный и эффузивный магматизм;
• проанализировать процессы формирования пород;
• раскрыть процесс происхождения магмы и магматических пород;
• дать классификацию магматическим породам;
• определить основные причины разнообразия магматических пород.

    Магматизм как учение о магме и лаве включает все явления, связанные с процессом  образования горных пород из расплавленной огненно - жидкой магмы путем ее остывания. Неясность вопроса о происхождении самой магмы не позволяет дать более четкого определения этому понятию. Наукой доказано, что имеются горные породы, внешне сходные с магматическими, но происшедшие не за счет остывания магматического расплава, а в результате изменения (метаморфизма) некоторых осадочных и ранее сформировавшихся магматических горных пород. В процессе метаморфизма возникают разнообразные метаморфические горные породы; в некоторых случаях конечной стадией метаморфизма является образование магматического расплава. Некоторые метаморфические горные породы неотличимы от магматических.

    Поверхностные проявления магматизма называются вулканизмом, или эффузивным процессом. Вулканизм — это процесс излияния на поверхность лавы; излияния, как правило, сопровождаются периодическими или внезапными выбросами газа, пепла и бомб.

    Интрузивные процессы, идущие ниже поверхности  Земли, включают все явления, начиная  с образования магматического расплава до его остывания. Таким образом, магматизм - это процесс выплавления магмы, ее дальнейшего развития, перемещения, взаимодействия с твердыми горными породами и застывания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Магматизм. Общая характеристика. 

    Магматизмом называют явления, связанные с образованием, изменением состава и движением  магм из недр Земли к ее поверхности. Процесс магматизма - наиболее значительное проявление внутренней энергии Земли. Он выражается в поднятии из недр к поверхности Земли магмы - силикатного расплава, насыщенного газами, перегретой водой и ее парами[14]. Магма представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере — коре и верхней мантии (главным образом в астеносфере). Подъем магмы и прорыв ее в вышележащие горизонты являются результатом инверсии плотностей, создающейся в кровле магматического очага. Таким образом, магматизм — типичный эндогенный процесс, движущей силой которого являются внутренние факторы Земли - тепловой и гравитационный.

    В зависимости от характера движения магмы различают две формы  магматизма - интрузивный и эффузивный. В обоих случаях при застывании расплава образуются магматические горные породы [9]. 

1.1.Эффузивный магматизм (вулканизм)

    Эффузивный  магматизм проявляется в обстановке дробления земной коры и образования  разломов, по которым магма поднимается  и изливается на поверхность Земли[5]. Вулканический процесс - это комплекс явлений, связанных с излиянием и выбросом магматического вещества на поверхность Земли и в атмосферу. Уже в процессе движения внутри Земли магматическое вещество дифференцируется, и на поверхность извергаются жидкая расплавленная лава, твердые продукты, выбрасываемые в виде глыб, обломков, округлых ядер - вулканических бомб и лапиллей (мелкие камешки), песка и пепла (пыли), и газообразные, состоящие из различных газов и паров воды. С вулканическим процессом связано создание вулканических форм рельефа, образование определенных минералов и горных пород, в том числе полезных ископаемых.

    Лава  отличается от магмы тем, что не содержит летучих компонентов, которые при  падении давления отделяются от магмы  и уходят в атмосферу. В процессе вулканической деятельности на поверхность Земли выбрасываются вулканические продукты трех типов: жидкие, твердые и газообразные.

    К жидким продуктам относятся лавы разнообразного состава. Охлаждаясь и  застывая, они образуют эффузивные, или излившиеся, горные породы. По химическому  составу, в основном по количеству кремнезема, они подразделяются на кислые (SiO₂>65%), средние (SiO₂- 65 - 53%), основные (SiO₂- 53 - 45%) и ультраосновные (SiO₂<45%).

    Лава, изливающаяся из вулканов, может быть вязкой и плотной в том случае, если газы из нее выделились еще в жерле вулкана, и пористой - в случае насыщения ее газами. Поры в лавах бывают разных размеров. При большом скоплении газов внутри лавы могут образовываться крупные каверны до нескольких метров в диаметре. Лавы, насыщенные газами, при застывании образуют породу, называемую пемзой. Пустоты могут быть заполнены различными минералами: кальцитом, кремнеземом (опал, агат), цеолитами и другими минералами в виде шариков, бобовин, миндалин. Такая порода носит название мандельштейна  (миндалевого камня) [3].

    Большинство застывших лав имеет неполнокристаллическое строение: в лаве наряду с вулканическим  стеклом имеются мелкие, а иногда крупные кристаллы - вкрапленники отдельных минералов. Такая структура называется порфировой, а в случае отсутствия крупных вкрапленников — афировой. Некоторые лавы успевают полностью раскристаллизоваться, и тогда структура их становится мелкокристаллической. Лавы с глыбовой поверхностью часто при застывании оказываются полностью раздробленными и образуют брекчию. Такая порода называется вулканическим агломератом. При растрескивании вулканического стекла на дне моря, при соприкосновении с холодной водой, образуются породы, состоящие из мелких обломков стекла - гиалокластиты.

    Не  вся лава изливается сплошным потоком. Очень часто она разбрызгивается  или выбрасывается в виде отдельных  сгустков (комков, бомб), имеющих грушевидную  форму. Вследствие вращательного движения в воздухе лавовая бомба нередко  становится веретенообразной. Размеры  бомб колеблются от грецкого ореха  до арбуза и больше (рис. 1). Густая вязкая лава иногда выбрасывается в виде отдельных глыб массой до нескольких тонн. Мелкие брызги жидкой лавы могут растягиваться в тонкие нити, получившие название «волосы Пеле» (Пелем - богиня огня у гавайских туземцев). Лава, выбрасываемая в виде небольших пористых комочков, при слипании образует породу, именуемую шлаковым туфом. 

Рис 1.   Вулканическая бомба в 2 км от жерла вулкана Батур (Индонезия). Фото В И. Славина 

1.1.1.Твердые продукты извержений

      Большинство континентальных вулканов наряду с лавой выбрасывает огромное количество твердых продуктов, в десятки раз превышающее количество лавы, Твердые продукты представляют собой обломки различной величины - от долей миллиметра до нескольких метров в диаметре.

    Твердые продукты вулканизма подразделяются по размерам на следующие типы: 1) вулканический  пепел, пыль; 2) вулканический песок; 3) вулканические обломки - лапилли; 4) вулканические бомбы и 5) вулканические глыбы.

    Вулканический пепел представляет собой мельчайшие остроугольные обломки пемзы, стекла, различных минералов, определяемых только под микроскопом. Цвет вулканического пепла самый разный; серый, белый, желтый, красный. Вулканический пепел выбрасывается иногда в огромных количествах. При извержении вулкана Катмай (США) в 1912 г. его было выброшено около 28 км³. Пепел может распространяться на очень большие (многие тысячи километров) расстояния от кратера вулкана и покрывать большие площади. Например, розовый пепел Кракатау, поднятый взрывом на высоту 80 км, облетел весь земной тар и постепенно осаждался в разных частях суши и в океане.

    Из  кратера вулкана в большом количестве выбрасываются и более крупные, чем песок и пепел, обломки. Это лапилли (камешки размером с орех) и мелкие бомбы и глыбы. Во время извержения Вулькано в Италии была выброшена глыба объемом 25 м3 и массой 68 т.

    Весь  твердый обломочный материал, выбрасываемый  из вулкана, получил название пирокластического (греч. «пирос» - огонь и «кластос» - обломок). При его осаждении, уплотнении и затвердевании образуются вулканические породы, которые подразделяются на туфы и туффиты. Первые образуются в условиях суши, т. е. на склонах вулканов; вторые осаждаются в водной среде, т. е. в морях и озерах. Большинство туффитов формируется при подводных извержениях вулканов. Туффиты часто бывают хорошо слоисты. В них содержатся обломки раковин, отпечатки раковин морских животных, водорослей и т. п. Так же, как осадочные породы обломочного происхождения, туффиты подразделяются по величине обломков на мелко -, средне - и грубообломочные пепловые туффиты, туфопесчаники, туфобрекчии и туфоконгломераты.