Эндогенные процессы. Вулканизм. Метаморфизм (лекция № 4)

1.

Национальный исследовательский Томский государственный университет
Геолого-географический факультет
кафедра палеонтологии и исторической геологии
ЛЕКЦИЯ № 4
ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ.
ВУЛКАНИЗМ. МЕТАМОРФИЗМ
Преподаватель: доцент каф. ПиИГ, канд. геол.-минерал. наук Адылбаев Руслан Ренадович

2.

4.1 Вулканизм
Вулканизм, эффузивный магматизм – комплекс явлений, связанных с излиянием и выбросом магматического
вещества на поверхность Земли и в атмосферу.
А – трещинный вулканизм
Б – вулканизм
центрального типа
2

3.

Строение вулкана центрального типа
Кратер – чашеобразное
углубление
Газ, пепел, обломки
Боковой кратер
Лава
Магмоподводящий
канал – жерло
Долина гейзеров
Гейзер
Интрузии
Магматический
очаг
3

4.

Кальдера
округлая впадина с крутыми стенками и плоским дном, возникающая в результате сильных
взрывов или проседания вершины вулкана.
На заднем плане – вулкан Семеру (3676 м),
о. Ява. Ближе – имеющий 16 км в диаметре
кальдера древнего вулкана
Тенггер, возникшего 820 000 лет назад
Кальдера вулкана Узон, Камчатка
4

5.

Стадии вулканического процесса
Субвулканическая
(ранняя)
Главная вулканическая
(извержение)
Поствулканическая
(фумарольная)
зарождение магмы в зоне
астеносферы (t=1200oC);
заполнение камеры (очага);
подъем расплава с водой и газами;
↓температуры, ↑давления;
взрыв
выброс через жерло магматических
продуктов;
извержение лавы (t до 1000оС);
перенос пепла на 100-ни метров;
жидкие и твёрдые продукты
скапливаются вокруг жерла;
продолжительность – от нескольких
минут до месяцев
начинается после выброса
пирокластов и лавы;
выделение паров, магматогенных
газов и горячих подземных вод с N,
CH4, H2;
сухие фумаролы (Cl) → щелочные →
кислые (Cl, H2, S) → углекислые →
5
сернистые

6.

Продукты вулканического извержения
обломки
(пирокластический
материал)
вулканический пепел
вулканический песок
шлак – застывшая пористая лава
лапилли – камешки размером 1–3 см
газы
лава
• кислая – вязкая;
• основная – жидкая
вулканические глыбы (несколько
метров)
вулканические бомбы – лавы,
выброшенные в воздух и получившие
округлую форму
6
водяной пар;
HCO3;
CO2;
N, H2, Cl2, F2;
CH4, SO2

7.

Излияния лавы
от итал. «затопляю» – магма, частично или полностью лишённая газов
7

8.

Процессы извержения
Эксплозия
Экструзия
(вулканическое извержение,
свойственное вулканам с жидкой лавой,
которая изливается на поверхность,
формируя покровы и потоки)
(взрывное вулканическое извержение,
сопровождающееся выбросами
большого количества пирокластического
материала и газов)
(извержение, свойственное вулканам с
вязкой лавой, которая, застывая,
нагромождается над устьем вулканов в
виде куполов)
спокойное излияние лавы на
поверхность
газовый взрыв
выдавливание малоподвижной лавы
Эффузия
8

9.

Процессы извержения
Эксплозия
Экструзия
(вулканическое извержение,
свойственное вулканам с жидкой лавой,
которая изливается на поверхность,
формируя покровы и потоки)
(взрывное вулканическое извержение,
сопровождающееся выбросами
большого количества пирокластического
материала и газов)
(извержение, свойственное вулканам с
вязкой лавой, которая, застывая,
нагромождается над устьем вулканов в
виде куполов)
спокойное излияние лавы на
поверхность
газовый взрыв
выдавливание малоподвижной лавы
Эффузия
9

10.

Классификация вулканов по характеру извержения
категории
эффузивная
наземная
эффузивная
подводная
эффузивноэксплозивная
эксплозивноэкструзивная
Типы:
• исландский (Лаки,
Плоский Толбачик);
• гавайский (Килауэа,
Нирагонго)
Типы:
• подводных хребтов;
• океанических плит;
• шельфовый
Типы:
стромболианский;
везувианский;
вульканский
этнинский
Типы:
пелейский;
кракатауский;
маарский;
бандайсанский;
плинианский (ранние
извержения Везувия)
10

11.

Гавайский тип вулканов
Нирагонго
Килауэа
Мауна-Лоа
Излияния подвижных лав – через широкие
трубообразные каналы. Конусы низкие и
широкие, похожие на щиты.
Примеры вулканов: Мауна-Лоа и Килауэа
на Гавайских островах;
Вулканы островов Самоа, Исландии,
Новой Зеландии, Нирагонго в Восточной
Африке.
Гавайский тип
11

12.

Исландский тип вулканов
Лаки
Исландский
тип
характеризуется
выбросами очень жидкой базальтовой
лавы с содержанием пирокластического
материала. Как правило, образуют
плоские щитовые вулканы. Извержение
происходит
по
трещинам.
(Гекла,
Исландия).
Историческим
примером
извержения исландского типа было
извержение Лаки в Исландии в 1782 году.
Eyjafjallajokull из космоса
Лаки
Исландский тип
12

13.

Стромболианский тип вулканов
выбросы пепла,
вулканических бомб
слоистый
конус
остров Стромболи
Взрывы и выбросы твёрдых продуктов чередуются
с излиянием лав. Бомбы, разбрызгиваемые лавы и
шлаки поднимаются на высоту 50–300 м. Лава
более кислая и вязкая, чем у вулканов гавайского
типа.
Стромболианский тип
Примеры вулканов: Стромболи в Италии, Ицалько
в Сальвадоре, Сангай в Эквадоре, Семеру на о.
Ява.
13

14.

Плинианский тип (везувианский, вульканский, этненский, кракатауский)
Сент-Хеленс, США
Кракатау, 1883 г.
Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные,
нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного
количества тефры*, образующей пемзовые и пепловые потоки.
Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто
без предварительных предвещающих событий.
Плинианский тип
*собирательный термин для отложений материала, выброшенного в воздух вулканом и затем осевшего
на землю.
14

15.

Пелейский тип вулканов
После подземных толчков, выбросов пепла,
паров воды и ядовитых газов происходит
мощный взрыв.
Плотная высокотемпературная туча газа и
распылённой лавы с большой скоростью
спускается вниз по склону. После взрыва на
дне кратера появляется лавовый купол или
обелиск с крутыми склонами.
Мон-Пеле, 1902 г.
Шивелуч
Примеры вулканов: Мон-Пеле на о.
Мартиника, Шивелуч, Безымянный на
Камчатке, Катмай на Аляске.
Пелейский тип
15

16.

Палеовулкан Кондовый Бухтай, Кемеровская
область. Извергался ~ 400 млн лет назад
Ключевская сопка – самый высокий
действующий вулкан
Эльбрус. Последняя фаза активности – последние 3 млн лет
Грязевой вулкан Гобустан. Азербайджан
Даллол – самый низкий вулкан.
Эфиопия.
16

17.

4.2 Метаморфизм и метаморфические горные породы
Метаморфизм – изменение горных пород под действием высоких температур, всестороннего или ориентированного давления и
химически активных веществ (водных растворов, газов), содержащихся в самих породах и привносимых извне.
Метасоматоз – замещение одних минералов другими с изменением химического состава пород – процесс формирования горных
пород с привносом SiO2, Al2O3, MgO, FeO и B2O3.
Причины метаморфизма: внедрение магматических пород;
деформации горных пород при тектонических перестройках.

18.

Типы метаморфизма
КВАРЦИТ
МРАМОР
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ
РОГОВИК
18

19.

МЕТАСОМАТИЧЕСКИЙ МЕТАМОРФИЗМ
ГРЕЙЗЕН
ХЛОРИТИЗАЦИЯ
СЕРИЦИТИЗАЦИЯ
СЕРПЕНТИНИЗАЦИЯ
19

20.

АВТОМЕТАМОРФИЗМ
пропилитизация
20

21.

Главный фактор – Р
пластический
ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ
катакластический
21

22.

РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ
гнейсы
(сланцевые породы, состоящие из кварца,
полевых шпатов и цветных минералов)
мрамор
22

23.

Метаморфические горные породы
ФИЛЛИТЫ
СЛЮДЯНЫЕ СЛАНЦЫ
состоит из мелкочешуйчатого мусковита (серицита), хлорита, кварца
биотитовые, мусковитовые и двуслюдяные — отличаются от
гнейсов отсутствием или незначительным количеством
полевых шпатов
СКАРНЫ
РОГОВИКИ
23