Экзогенные условия минералообразования реферат

Обновлено: 03.07.2024

2. Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы. – 5 стр.

3. Практические задания. – 7 стр.

4. Использованная литература. – 8 стр.

Экзогенные процессы минералообразования.

К экзогенным процессам минералообразования относятся:

1. Механическое или физическое выветривание.

2. Химическое выветривание.

3. Осадочные процессы.

4. Биохимические процессы.

Механическое или физическое выветривание протекает в результате воздействия солнечной энергии, колебаний температуры, воздействия ветра, воды. Все выше перечисленные факторы при воздействии на горные породы образуют обломочный материал в виде щебня, дресвы, гравия, гальки, причем часть материала остается на месте и имеет остроугольную форму, часть транспортируется, приобретая окатанную форму. То есть при данном выветривании меняется лишь внешний облик, но химический и минеральный состав остается тот же самый (в пустынных и высокогорных областях). В процессе транспортировки данный материал может переотлагаться и образовывать своеобразные россыпные месторождения из устойчивых минералов. Например: платина, золото, серебро, магнетит.

Химический процесс выветривания. Основными агентами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода проникая вглубь горных пород становится агрессивной, так как в ней увеличивается содержание углекислого газа и кислорода, вследствие чего увеличивается ее растворяющая способность и увеличивается также процесс окисления. В результате химического выветривания происходят следующие реакции:

окисление, гидратация, карбонитизация, каолинитизация, лимонитизация.

Например в процессе гидратации ангидрида (СаSО4) образуется гипс (СаSО4 •2Н2О). Вода является прекрасным растворителем калийной соли, гипса, ангидрида, известняка. Процесс гидролиза происходящий при воздействии Н2СО3, разрушающе воздействует на минералы и горные породы. Такой процесс называется карбонитизацией. В процессе гидролиза полевых шпатов образуется каолинит. Такой процесс называется каолинитизацией.

Процессы гидролиза сопровождаются выносом легко растворимых химических элементов, на месте остаются труднорастворимые окислы алюминия и железа, такую зону выветривания называют корой выветривания. Процессы окисления в основном протекают в пределах сульфидных месторождений. Вода, обогащаясь различными химическими элементами, растворяя рудные минералы, частично окисляет железосодержащие, в результате чего в верхней части таких месторождений образуется так называемая железная шляпа, насыщенная гидроокислами железа и имеющая своеобразный цветовой окрас. В зоне цементации или зоне вторичного обогащения могут образоваться руды меди, золота, цинка. Сульфаты металлов реагируют с первичными рудами, в результате чего образуются вторичные сульфиды.

Осадочный процесс. Разрушенные в результате выветривания огромные массы горных пород и минералов перемещаются текучими водами. При этом происходит сортировка материала и его отложений, так образуются механические осадки, имеющие очень широкое распространение. К ним относится главная масса обломочных горных пород (гравий, пески, глины и т. д.) Химическое осаждение минералов может происходить как из глинистых, так и из коллоидных растворов. В озерах и морях возникали такие условия, растворенные вещества не могут больше находиться в растворе и выпадают в осадок. Такое происхождение различных солей, гипса, галита, карналлита и др. Это химические осадки. Накопление солей происходит в условиях сухого климата при испарении морских (реже континентальных) вод. Последовательность осаждения солей определяется их концентрированным составом и температурой морской воды.

Большую роль в разрушении минералов и горных пород и в их образовании играют живые организмы, главным образом различные бактерии. Поэтому можно выделить также и биогенный или точнее биохимический процесс. Установлено участие организмов в образовании фосфоритов, самородной серы, руд железа и марганца. Минералы, образованные при участии организмов называют биолитами. К биолитам можно отнести и породы, например, карбонатные (известняки, мел), которые образуются в результате скопления организмов с известковым скелетом, а также каменный уголь, торф и горючие сланцы.

Важную роль в образовании Экзогенных минералов играют коллоидные растворы. В коллоидах различают растворитель и растворенное вещество. Коллоидные растворы (золи) характеризуются преобладанием растворителя. Когда количество растворителя невелико, образуются студнеподобные массы (гели). Примерами гелей могут служить опал (гель кремнезема) и лимонит (гель гидроокислов железа). Осаждение коллоидов из растворов(коагуляция) происходит от смешения коллоидов различных зарядов, повышения температуры, изменения концентрации раствора и от других причин. Выпавшие из коллоидных растворов гели подвергаются старению, они теряют воду и могут со временем перейти в скрытокристаллические агрегаты (например за счет геля кремнезема образуется халцедон и кварц). Такие образования называются метаколлоидными. В виде метаколлоидов встречаются также окислы и гидроокислы железа и марганца (марказит, сфалерит и д. р.).

Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы.

В осадочных породах находят отпечатки и останки древних и современных растений и животных.

Земная кора приобрела современные состав и строение в результате процесса длительного исторического развития. Одновременно с образованием осадочных пород происходила эволюция органического мира, поэтому отдельным периодам истории Земли отвечают определенные группы растений и животных организмов: древним слоям — наиболее примитивные‚ более молодым — более современные. Это создает основу для использования останков животных и растений, захороненных в толщах отложений (так называемых окаменелостях), для определения возраста осадочных горных пород.

Некоторые формы организмов существовали на Земле длительное время и встречаются в толщах пород, отвечающих большому этапу развития планеты, другие исчезли сравнительно быстро и приурочены только к вполне определенным слоям. Такие ископаемые формы носят название руководящих. Они позволяют вполне однозначно определить относительный возраст слоев земной коры. Обычно для этой цели используют не отдельные формы, а сообщества форм, что делает выводы более надежными. Метод установления относительного возраста слоев осадочных пород по ископаемым формам животных и растений называется биостратиграфическим.

На основании установления относительного возраста толщ горных пород разработана хронологическая шкала развития Земли, в которой выделяются различные по длительности единицы времени: эра, период, эпоха, век. Этим отрезкам времени соответствуют группы, системы, отделы и ярусы, на которые подразделяются толщи горных пород.

Абсолютный возраст отложений вначале был приближенно определен по мощности толщ и времени образования слоя единичной толщины, а позднее по содержанию в породе радиоактивных элементов, параметры и время распада, а также конечные продукты превращения которых известны.

архейской, протерозойской и палеозойской групп отличаются значительно большей плотностью и прочностью, чем соответствующие им по составу породы мезозойской и кайнозойской групп.

По положению в толщах осадочных отложений того или иного возраста устанавливают возраст более молодых прорвавших их интрузий или залегающих ниже осадочного чехла более древних изверженных и метаморфических пород. В метаморфических породах, образовавшихся из осадочных, иногда также находят окаменелости, позволяющие определить относительный возраст исходного осадка.

Разновидности и отличительные особенности экзогенных процессов минералообразования: механическое или физическое, химическое выветривание, осадочные и биохимические процессы. Причины данных явлений и оценка их последствий, роль и значение в природе.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	13.12.2011
Размер файла	8,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Экзогенные процессы минералообразования

экзогенный выветривание осадочный биохимический

К экзогенным процессам минералообразования относятся:

1. Механическое или физическое выветривание.

2. Химическое выветривание.

3. Осадочные процессы.

4. Биохимические процессы.

Химический процесс выветривания. Основными агентами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода, проникая вглубь горных пород становится агрессивной, так как в ней увеличивается содержание углекислого газа и кислорода, вследствие чего увеличивается ее растворяющая способность и увеличивается также процесс окисления. В результате химического выветривания происходят следующие реакции: токисление, гидратация, карбонитизация, каолинитизация, лимонитизация.

Например в процессе гидратации ангидрида (СаSО4) образуется гипс (СаSО4 *2Н2О). Вода является прекрасным растворителем калийной соли, гипса, ангидрида, известняка. Процесс гидролиза происходящий при воздействии Н2СО3, разрушающе воздействует на минералы и горные породы. Такой процесс называется карбонитизацией. В процессе гидролиза полевых шпатов образуется каолинит. Такой процесс называется каолинитизацией.

Осадочный процесс. Разрушенные в результате выветривания огромные массы горных пород и минералов перемещаются текучими водами. При этом происходит сортировка материала и его отложений, так образуются механические осадки, имеющие очень широкое распространение. К ним относится главная масса обломочных горных пород (гравий, пески, глины и т.д.) Химическое осаждение минералов может происходить как из глинистых, так и из коллоидных растворов. В озерах и морях возникали такие условия, растворенные вещества не могут больше находиться в растворе и выпадают в осадок. Такое происхождение различных солей, гипса, галита, карналлита и др. Это химические осадки. Накопление солей происходит в условиях сухого климата при испарении морских (реже континентальных) вод. Последовательность осаждения солей определяется их концентрированным составом и температурой морской воды.

Земная кора приобрела современные состав и строение в результате процесса длительного исторического развития. Одновременно с образованием осадочных пород происходила эволюция органического мира, поэтому отдельным периодам истории Земли отвечают определенные группы растений и животных организмов: древним слоям - наиболее примитивные‚ более молодым - более современные. Это создает основу для использования останков животных и растений, захороненных в толщах отложений (так называемых окаменелостях), для определения возраста осадочных горных пород.

Некоторые формы организмов существовали на Земле длительное время и встречаются в толщах пород, отвечающих большому этапу развития планеты, другие исчезли сравнительно быстро и приурочены только к вполне определенным слоям. Такие ископаемые формы носят названиеруководящих. Они позволяют вполне однозначно определить относительный возраст слоев земной коры. Обычно для этой цели используют не отдельные формы, а сообщества форм, что делает выводы более надежными. Метод установления относительного возраста слоев осадочных пород по ископаемым формам животных и растений называется биостратиграфическим.

Для инженера-геолога возраст пород (относительный или абсолютный) имеет большое значение, так как он во многом определяет особенности строения толщ горных пород, их прочность и деформативные характеристики. Например, древнейшие породы архейской, протерозойской и палеозойской групп отличаются значительно большей плотностью и прочностью, чем соответствующие им по составу породы мезозойской и кайнозойской групп.

Подобные документы

Исследование особенностей образования минералов в природе. Характеристика процессов роста кристаллов в переохлажденном расплаве. Анализ влияния числа центров кристаллизации на структуру агрегата. Схема последовательной кристаллизации гомогенной жидкости.

реферат [2,5 M], добавлен 05.01.2014

Изучение структуры, текстуры и форм залегания осадочных горных пород. Классификация метаморфических горных пород. Эндогенные геологические процессы. Тектонические движения земной коры. Формы тектонических дислокаций. Химическое и физическое выветривание.

контрольная работа [316,0 K], добавлен 13.10.2013

Кольцевые, цепочечные и слоистые типы структур кристаллов. Рентгеновские методы исследования минералов. Гидротермальные процессы минералообразования. Катакластический, ударный метаморфизм и автометаморфизм - процессы преобразования горных пород.

контрольная работа [6,1 M], добавлен 03.08.2009

История развития и становления рельефа на юге Ивановской области. Геоморфология территории: ледниковые формы рельефа и морфология речных долин. Характерные проявления экзогенных геологических процессов и факторов, влияющих на них. Карстовые процессы.

дипломная работа [141,5 K], добавлен 13.03.2011

Типы каменных осыпей и обвалов, которые образуются в горах в результате разрушения скальных массивов. Выветривание коренных горных пород. Эоловая деятельность на Камчатке. Минеральные источники и геологическая деятельность поверхностных текучих вод.

курсовая работа [45,6 K], добавлен 12.01.2012

Характеристика физико-географических условий северной части Среднего Поволжья. Понятие опасных экзогенных геологических процессов и факторов, влияющих на их интенсивность. Рассмотрение опасных геологических процессов на территории города Нижнекамск.

курсовая работа [4,8 M], добавлен 08.06.2014

Характеристика экзогенных геологических процессов и их геологических результатов. Физико-механические свойства гранита, кварцевого порфира, вулканического стекла. Инженерно-геологическая классификация кислых пород. Определение плотности частиц грунта.

Прежде чем написать о том, что содержится в моей курсовой работе, я хотела бы рассказать, почему я выбрала именно эту тему. Просматривая первый раз предложенные темы курсовой работы, я сразу же обратила внимание на тему под номером 52. В этой теме меня привлекло то, что мы всю жизнь сталкиваемся с экзогенными процессами, но мало кто из нас когда-либо задумывался о том, каковы причины их возникновения, какова их деятельность и какое значение они имеют в нашей жизни?

Содержание

Вложенные файлы: 1 файл

Курсовая работа.Е.Г. Колесникаова.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автомное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Геолого-географический факультет

Кафедра Общей и исторической геологии

Колесникова Елена Геннадьевна

Экзогенные процессы минералообразования

КУРСОВАЯ РАБОТА

Студентки 1 курса направления 020700-Геология

Научный руководитель-

доц. к.г.-м. н. Попов Юрий Витальевич

Ростов-на-Дону-2012

Содержание

1.Введение…………………………………………………… ………4-5 стр.

2.Основная часть…………………………………… ………………5-42 стр.

2.1.Выветривание…………………………………… …………5 стр.

2.1.1.Физическое выветривание……………………………5-8 стр.

2.1.3.Коры выветривания……………………………………. 12-15 стр.

2.2.Геологическая деятельность ветра…………………16 стр.

2.2.1.Дефляция и корразия…………………………………… 16-17 стр.

2.2.2. Перенос материала ветром…………………………..17-18 стр.

2.2.3.Аккумуляция и эоловые отложения………………19-20 стр.

2.3.Геологическая деятельность поверхностных текучих вод………………………………………………………..20- 21 стр.

2.3.1.Плоскостной склоновый сток……………………… 21-22 стр.

2.3.2.Деятельность временных русловых потоков… .23-24 стр.

2.3.3.Аккумулятивная деятельность русловых потоков…………………………………………………………… …24-26 стр.

2.3.4.Деятельность рек……………………………………………26 стр.

2.3.5.Эрозионная деятельность рек……………………… .26-28стр.

2.3.6.Перенос материала реками……………………………28 стр.

2.4.Геологическая деятельность подземных вод……………………………………………………………………… .29 стр.

2.4.1.Виды вод в горных породах……………………………29-30 стр.

2.4.2.Происхождение подземных вод……………………..30 стр.

2.4.3.Классификация подземных вод……………………..31-33 стр.

2.4.4.Химический состав подземных вод……………….33-34 стр.

2.4.5. КАРСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ……………………………………..35 стр.

2.4.6. Карстовые формы………………………………………….35-36 стр.

2.5.Геологическая деятельность ледников………………………………………………………… …37-38 стр.

2.5.1. Типы ледников………………………………………………38 стр.

2.7. Геологическая деятельность озер…………………………………………………………………… .39 стр.

2.7.1.Происхождение озерных котловин…………………39-40 стр.

2.7.2. Осадконакопление в озерах…………………………41-42стр.

3.Заключение……………………………………………… …………….43 стр.

4.Список используемой литературы…………………………………..44 стр.

1. Введение

Экзогенные процессы - геологические процессы, обусловленные внешними по отношению к Земле источниками энергии (преимущественно солнечное излучение) в сочетании с силой тяжести. Экзогенные процессы протекают на поверхности и в приповерхностной зоне земной коры в форме механического и физико-химического ее воздействия с гидросферой и атмосферой. К ним относятся: выветривание, геологическая деятельность ветра (эоловые процессы, дефляция), текучих поверхностных и подземных вод (эрозия, денудация), озер и болот, вод морей и океанов (абразия), ледников (экзарация). Главные формы проявления экзогенных процессов на поверхности Земли: разрушение горных пород и химическое преобразование слагающих их минералов (физическое, химическое выветривание); удаление и перенос разрыхленных и растворимых продуктов разрушения горных пород водой, ветром и ледниками, отложения (аккумуляция) этих продуктов в виде осадков на суше или на дне водных бассейнов и постепенное их преобразование в осадочные горные породы (седиментогенез, диагенез, катагенез). Экзогенные процессы в сочетании с эндогенными процессами участвуют в формировании рельефа земли. В образовании толщ осадочных горных пород и связанными с ними месторождений полезных ископаемых. Так, например, в условиях проявления специфических процессов выветривания и осадконакопления образуются руды алюминия (бокситы), железа, никеля и др.; в результате селективного отложения минералов водными потоками формируются россыпи золота и алмазов; в условиях, благоприятствующих накоплению органических веществ и обогащенных ими толщ осадочных горных пород, возникают горючие полезные ископаемые.

Итак, я считаю, что тему для курсовой работы надо выбирать такую, чтобы она, в первую очередь, интересовала того, кто ее пишет. А во вторую, была бы интересна и полезна тем, кто будет ее слушать. Я думаю, что то, о чем я написала в своей работе не только интересно, но и полезно.

2.Основная часть

2.1. ВЫВЕТРИВАНИЕ

Выветривание -это совокупность сложных процессов физического разрушения, химического и биохимического разложения минералов и горных пород. Эти процессы вызываются рядом факторов: суточными и сезонными колебаниями температуры; механическим воздействием замерзающей воды, разрастающейся корневой системы растений и т.п.; химическим воздействием воды и газов-кислорода и углекислот; биохимическим воздействием органических кислот и других продуктов, образующихся при жизни растений и животных, а также при их отмирании и разложении.

2.1.1 ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ

Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием.

Физическое выветривание подразделяется на температурное и морозное:

Температурное выветривание – разрушение горных пород и минералов на поверхности Земли под влиянием колебаний температуры. Известно, что при нагревании и охлаждении твёрдые тела изменяют свой объём. Не являются исключением горные породы и минералы. В результате суточных колебаний температуры в массиве горных пород возникают напряжения двух типов. Напряжения первого типа (называемые объёмно-градиентными) связаны с неравномерным нагреванием поверхностной и более глубоких частей массива; различие температур (и, соответственно, различное расширение) в этих частях массива приводят к образованию трещин, направленных параллельно его поверхности. Вследствие этого происходит шелушение и отслаивание пород, называемое десквамацией. Второй тип напряжений в пределах объёма породы и минерала связан с различием коэффициентов теплового расширения-сжатия минералов. Напряжения этого типа приводят к раскалыванию до уровня минеральных зерен и далее, по трещинам спайности, до образования частиц размером до сотых долей мм. Быстрее разрушаются темноокрашенные минералы и породы, а также крупнокристаллические полиминеральные породы с большими различиями коэффициентов расширения составляющих их минералов.

Так в процессе температурного выветривания массив разрушается с образованием обломочных пород различного размера – от щебня до алевритового материала. Суточные колебания температуры проявляются до глубины 1 м, что определяет максимальную мощность возникающих таким путём обломочных отложений.

Наиболее активно температурное выветривание протекает в пустынях и, в несколько меньшей степени, в нивальных областях и в высокогорных районах, не покрытых снегом. Этому способствует сочетание двух факторов: 1) резкие суточные колебания температуры, достигающие 50оС и 2) обнажённость горных пород ввиду отсутствия растительного покрова и почвенного слоя.

Морозное выветривание – разрушение горных пород в результате периодического замерзания попадающей в трещины воды.

Попадая в трещины, в холодное время суток вода замерзает – превращается в лёд, объём которого, как известно, значительно выше, чем исходный объём воды. Кристаллизующийся лёд оказывает на стенки трещин весьма существенно давление, достигающее 1000 кг/см3 и более, что значительно выше прочности большинства горных пород. Давление льда приводит к расширению трещин и раскалыванию пород на крупные обломки размером от десятков сантиметров до метров в диаметре. Отсутствие более мелкого материала обусловлено тем, что свободная вода не способна проникать в микротрещины.

Наиболее активно морозное выветривание протекает в холодных и умеренных областях с резкими суточными колебаниями температуры, а также в области развития вечной мерзлоты и в зоне деятельности ледников.

Образующиеся в ходе физического и химического выветривания продукты разрушения могут быть перемещены с места своего образования под действием водных потоков, ветра, движущихся ледников и других экзогенных факторов (процесс перемещения продуктов разрушения горных пород называется денудация) или остаться на месте своего образования. Продукты выветривания, залегающие на месте своего образования, называются элювий. К элювию относят продукты выветривания, не смещённые за пределы площади развития материнских пород (субстата за счёт которого они образовались).

Характерным ландшафтом зон физического выветривания являются каменистые пустыни, или, как их называют в Сахаре, гаммады. Гаммады представляют собой нагромождения глыб и щебня, образующиеся за счёт выветривания горизонтально лежащих платов горных пород и выноса ветром пылеватых и песчаных продуктов их разрушения. Краю пластов часто расчленены на останцы конусовидной формы, понижения между которыми заполнены россыпями каменных глыб и щебнем.

Говоря о физическом выветривании необходимо подчеркнуть, что оно приводит к механической дезинтеграции пород и минералов, но не приводит к их химическому преобразованию.

2.1.2 ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ

Одновременно с физическим выветриванием в областях с промывным типом режима увлажнения происходят и процессы химического изменения с образованием новых минералов. При механической дезинтеграции плотных горных пород образуются макротрещины, что способствует проникновению в них воды и газа и, кроме того, увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Это создает условия для активизации химических и биогеохимических реакций. Проникновение воды или степень увлажненности не только определяют преобразование горных пород, но и обусловливают миграцию наиболее подвижных химических компонентов. Это находит особенно яркое отражение во влажных тропических зонах, где сочетаются высокая увлажненность, высокотермические условия и богатая лесная растительность. Последняя обладает огромной биомассой и значительным спадом. Эта масса отмирающего органического вещества преобразуется, перерабатывается микроорганизмами, в результате в большом количестве возникают агрессивные органические кислоты (растворы). Высокая концентрация ионов водорода в кислых растворах способствует наиболее интенсивному химическому преобразованию горных пород, извлечению из кристаллических решеток минералов катионов и вовлечению их в миграцию.

К процессам химического выветривания относятся окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

Окисление. Особенно интенсивно протекает в минералах, содержащих железо. В качестве примера можно привести окисление магнетита, который переходит в более устойчивую форму - гематит (Fe204 Fе203). Такие преобразования констатированы в древней коре выветривания КМА, где разрабатываются богатые гематитовые руды. Интенсивному окислению (часто совместно с гидратацией) подвергаются сульфиды железа. Так, например, можно представить выветривание пирита:

FeS2 + mO2 + nН2О FeS04 Fе2(SО4) Fе2O3.nН2О

Лимонит (бурый железняк)

На некоторых месторождениях сульфидных и других железных руд наблюдаются "бурожелезняковые шляпы", состоящие из окисленных и гидратированных продуктов выветривания. Воздух и вода в ионизированной форме разрушают железистые силикаты и превращают двухвалентное железо в трехвалентное.

К экзогенным процессам минералообразования относятся:

Механическое или физическое выветривание.
Химическое выветривание.
Осадочные процессы.
Биохимические процессы.

окисление, гидратация, карбонитизация, каолинитизация, лимонитизация.

Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы.

В осадочных породах находят отпечатки и останки древних и современных растений и животных.

Читайте также: