Ендогенні процеси земної кори
Технічна енциклопедія TechTrend
Ендогенні процеси протікають на значній глибині від поверхні землі при високих тисках і високих температурах і дають вивержені і метаморфічні гірські породи.
Ендогенні процеси є основною причиноюформування тектонічної і неотектонічне структури, здіймання і опускання ділянок поверхні, виникнення землетрусу.
Ендогенні процеси — геологічні процеси, пов’язані з енергією, що виникає в надрах твердої Землі.
До числа ендогеннихпроцесів відносяться вул-каніч. Ендогенні процеси викликають утворення на поверхні землі височин і поглиблень, в той час як екзогенні, змиваючи гори і засинаючи моря опадами, ведуть до згладжування поверхні землі. Серед екзогенних явищ велике значеннямають процеси вивітрювання (див.), тісно пов’язані з геохимией (див.) і з грунтознавства, діяльність текучої і стоячої води, геологіч. Гідрогеологія останнім часом отримала настільки велике практич. Екзогенні процеси спостерігаються зазвичай безпосередньо, в той часяк ендогенні, що відбуваються на глибинах, часто недоступних безпосередньому дослідженню, і нерідко дуже повільно, викликають необхідність при вивченні їх застосування ряду експериментальних (лабораторних) методів. У ряді випадків, напр, при вивченні вулканічних. Великудопомогу надає також вчення про корисних копалин.
Наслідком прояву ендогенних процесів є так звані тектонічні явища, або просто ті кт о н ик а, що знаходять своє вираження в складній і різноманітній деформації земної кори.
Таким чином,в ендогенних процесах у міру поглиблення в надра літосфери одночасно працюють два фактори, взаімонейтралізуюшіе зміна S, Збільшення Г призводить до зростання S, а зростанняP- До її зниження.
Форми рельєфу, в утворенні яких головну роль грали ендогенніпроцеси, рухи великих частин земної кори, від носяться до морфоструктурам.
Форми рельєфу, в утворенні яких головну роль грали ендогенні процеси, рухи великих частин земної кори, відносяться до морфоструктурам.
Виникає питання: виключається Чи прицьому можливість участі ендогенних процесів в генезі газоконденсатних покладів. Є й інші об’єктивні факти, потребують всебічного вивчення. Важливим є, наприклад, дослідження генезису вуглекислого газу, присутність якого значно сприяєпідвищенню розчинюючої здібності метану, а в ряді випадків є основним компонентом у складі розчинюючої газової фази газоконденсатних покладів. Вуглекислий газ, як відомо, має не тільки осадове, але й глибинне походження.
Зокрема, коженділянка земної кори відрізняється рядом особливостей ендогенних процесів, час прояву та інтенсивність яких цілком визначаються тектонічними рухами. До таких особливостей слід віднести: характер і ступінь магматизму, ний метаморфізм і гранітизації,співвідношення між ями і опусканиями, поширені форми дислокацій та ін ендогенних процесів, що володіють специфікою на різних стадіях розвитку кори, визначає тектонічний режим її розвитку.
У тих районах Землі, де швидкість накопичення напруженьвнаслідок відносного руху плит і ендогенних процесів переважає над швидкістю їхньої релаксації, одночасно існує ряд ділянок земної кори, що знаходяться в стані, близькому до межі тривалої міцності. Лукка та ін, 1996; Bouman, 1998) дають підставу вважати,що на заключному етапі підготовки сильного землетрусу метастабільний стан речовини земної кори настає в області, в десятки разів перевищує за розміром довжину розриву (вогнища) прийдешнього землетрусу.
Геохімічне схожість з таким поширенимелементом, як калій, сприяє розсіюванню талію в ендогенних процесах. З сульфідних мінералів талій часто входить до складу галеніту, сфалериту, марказіта, піриту, рідше — халькопіріта в концентраціях порядку тисячних часток відсотка. Зустрічається в природнихокислах марганцю.
Під морфоструктурами вони пропонують розуміти великі форми земної поверхні, в утворенні яких головна роль належить ендогенним процесам і в морфології яких чітко відбиваються геологічні структури.
Глибинні розломивиникли на початку геологічної історії Землі і існують тривалий час, проявляючись в залежності від дії ендогенних процесів.
Екстремальні термофіли (група 35), Crenarchaeota, являють собою мешканців гідротерм і найбільш тісно пов’язані зендогенними процесами в геосфері.
Найбільші форми рельєфу (материки і океанічні западини) і великі форми (гори і рівнини) утворилися за рахунок ендогенних процесів, а середні і дрібні форми рельєфу (річкові долини, горби, яри, бархани та ін), накладені набільш крупні форми, — за рахунок екзогенних процесів. Таким чином, ендогенні та екзогенні процеси протилежні за своєю дією. Перші ведуть до утворення великих форм рельєфу, другі — до їх згладжування.
Метаморфічні гірські породи виникають в результатіперетворення раніше існуючих осадових і магматичних порід, що відбувається в земній корі під впливом ендогенних процесів. Ці перетворення протікають в твердому стані і виражаються в зміні мінерального, а іноді і хімічного складу, структури ітекстури порід. Pеже мінеральний склад зберігається. Метаморфізм відбувається під впливом високої температури і тиску, а також внаслідок привносить і виносу речовини високотемпературними розчинами і газами. Велику роль відіграє також склад вихідних порід.
Велика увага приділяється деяким розділам фізики Землі — її формі, внутрішньою будовою, характеристиками її фізичних полів, необхідних для розуміння ендогенних процесів. Значна частина книги присвячена опису магматизму, метаморфізму гірських порід,тектонічним рухам земної кори і землетрусів.
У занурених частинах НГБ (на глибинах більше 2 — 2 5 км) регіональних закономірностей зміни фільтраційних властивостей не спостерігається у зв’язку з переважанням ендогенних процесів, що проявляються локально іграють важливу роль у формуванні проникності середовища.
Єдність самостійного і несамостійного розвитку здійснюється в діалектичному (суперечливому) взаємовідношенні наступної тріади процесів розвитку: саморозвиток як дозрівання (у даномувипадку робиться акцент на ендогенні процеси розвитку); несамостійне розвиток через педагогічно направляються процеси засвоєння (вони ж і процеси розвитку); саморозвиток в результаті переходу виховання в самовиховання.
Ендогенні сили, що йдуть з надрЗемлі, приводять в рух великі блоки і структури земної кори, утворюють гори і западини. Ендогенні процеси розвиваються незалежно і контролюють екзогенні процеси.
Землею, і екзогенні, що виникають від дії зовнішньої енергії, випромінюваної Сонцем та іншимипланетами. Ендогенні процеси створюють структуру земної кори і основні форми рольеф а. Екзогенні процеси діють у протилежному напрямку: деформують рельєф і сприяють вирівнюванню поверхні земної кори.
До числа ендогенних процесів відносятьсявул-каніч. Ендогенні процеси викликають утворення на поверхні землі височин і поглиблень, в той час як екзогенні, змиваючи гори і засинаючи моря опадами, ведуть до згладжування поверхні землі. Серед екзогенних явищ велике значення мають процесививітрювання (див.), тісно пов’язані з геохимией (див.) і з грунтознавства, діяльність текучої і стоячої води, геологіч. Гідрогеологія останнім часом отримала настільки велике практич. Екзогенні процеси спостерігаються зазвичай безпосередньо, в той час як ендогенні,відбуваються на глибинах, часто недоступних безпосередньому дослідженню, і нерідко дуже повільно, викликають необхідність при вивченні їх застосування ряду експериментальних (лабораторних) методів. У ряді випадків, напр, при вивченні вулканічних. Велику допомогу надаєтакож вчення про корисних копалин.
Інші припускають, що причини АВПД — надходження у відносно замкнуту поклад нових порцій високонапірних флюїдів з більш глибоких горизонтів або з магматичних вогнищ. Молоді та сучасні ендогенні процесизбуджують пульсацію вертикальну міграцію флюїдів з глибинних надр родовищ в їх закриті, менш глибокі пласти. Тут під потужними товщами-покришками формуються скупчення флюїдів з великим надлишковим тиском. Відбувається Пульсаційна утрудненавертикальна міграція високонапірних газів, нафт, вод крізь покришки, особливо по ослабленим зонам та зонам проводять розломів.
Зокрема, кожна ділянка земної кори відрізняється рядом особливостей ендогенних процесів, час прояву та інтенсивністьяких цілком визначаються тектонічними рухами. До таких особливостей слід віднести: характер і ступінь магматизму, ний метаморфізм і гранітизації, співвідношення між ями і опусканиями, поширені форми дислокацій та ін ендогенних процесів, що володіютьспецифікою на різних стадіях розвитку кори, визначає тектонічний режим її розвитку.
Відзначимо також, що ряд тимчасових параметрів, характерних для Біосфери Землі, хоча і відображає ендогенні регуляторні процеси (оптимізації та адаптації), тим не менш відчуваєвплив з боку екзогенних факторів, певною мірою їх синхронізуючих. Це, перш за все, добу — час обертання Землі навколо своєї осі, напівперіод обертання Місяця навколо Землі (фактично, період місячних припливів /відливів), напівперіод обертання Землі навколоСонця (сезонний цикл), відомі цикли сонячної активності (11180 і 1800 років), цикл прецесії орбіти (21000 років), та ін Таким чином, біологічно (регуляторно) обумовлені постійні часу ендогенних процесів мажоріруются екзогенними факторами, які, тим НЕПроте, не заміняють собою ритміку внутрішньої активності елементів суперсистем.
Ми поповнюємо список автоматії в організмі людини автоматів саккад. В даний час є велика кількість даних, що свідчать на користь автоматії саккад. Під автоматів мирозуміємо ендогенний процес, здійснюваний без зовнішніх спонукальних причин і заснований на функціонуванні нерегулярних пейсмекерних нейронів, що генерують імпульси з тими чи іншими інтервалами.
Основною областю накопичення опадів є дно морів іокеанів. Тут, на вирівняній абразією поверхні опади часто відкладаються у вигляді паралельних, практично горизонтальних шарів. Однак у процесі геологічного розвитку первісні форми залягання гірських порід зазвичай порушуються під впливом ендогеннихпроцесів, головним чином тектонічних рухів земної кори. Будь-яке порушення первісного горизонтального залягання гірських порід називається дислокацією.
Основною причиною плавлення речовини і виникнення магматичних вогнищ в літосфері єпідвищення температури в результаті виділення радіогенного тепла на ділянках локальних концентрацій радіоактивних елементів. Підйом магми і прорив її в вищерозміщені горизонти є результатом інверсії густин, що створюється в покрівлі магматичного вогнища. Такимчином, магматизм — типовий ендогенний процес, рушійною силою якого є внутрішні чинники Землі — теплової та гравітаційний.
В роботі розглядається сучасне геологічну будову Великого Кавказу і процес формування цієї структури вальпійському Геотектонічні циклі. Методика кількісної оцінки режиму вертикальних коливальних рухів земної кори дозволяє розділити за допомогою об’єктивних критеріїв альпійський цикл розвитку на стадії або етапи. Крім того, режим руху в різнихГеотектонічні зонах і на межах між ними також описується кількісними параметрами, що дає можливість дати оцінку різним типам цих зон. Pабота є прикладом комплексного геодинамічного аналізу структури та розвитку типовою геосинклінальноїобласті та кореляції різних ендогенних процесів. Методика такого аналізу може бути використана для дослідження інших областей, і тим самим буде служити завданню типізації структур земної кори на основі кількісних об’єктивних даних.
Гірше вивченоспотворення вигляду кристалів при зміні температури кристалізації і пересиченні розчину. Для природних кристалів це також справедливо. Помічена і така залежність: чим вище температура природного процесу і чим повільніше вона падає, тим крупніше утворюютьсяіндивіди. Це статистичне правило підтверджується тим, що індивіди мінералів з кори вивітрювання значно дрібніші індивідів з ендогенних родовищ. У ендогенних процесах мінералоутворення величина індивідів зростає з підвищенням температуригеохімічного процесу і зменшенням швидкості кристалізації. Кюрі, що при кристалізації, природного або штучною, завжди виходить кілька ідеальних геометричних багатогранників на тисячу або тисячі кристалів Кюрі перший зрозумів, що це природнеявище, а не випадковість. Природне середовище завжди нерівноважна і в такий нерівноважної реальній системі повинен утворитися неоднорідний кристал. Бездоганно ідеальні кристалічні форми в природі відсутні.
Спотворення вигляду кристала епсоміту підвпливом домішки бури при кристалізації з водного розчину. Гірше вивчено зміну вигляду кристалів із зміною температури, кристалізації і пересичення розчину. На природних кристалах це правило витримується. Помічена і така залежність: чим вищетемпература природного процесу і чим повільніше вона падає, тим крупніше утворюються індивіди. Це статистичне правило підтверджується тим, що індивіди мінералів з кори вивітрювання значно дрібніші індивідів з ендогенних родовищ. У ендогенних процесахмінералообразованія зростає величина індивідів-з підвищенням температури геохімічного процесу і зменшенням швидкості кристалізації.
Походження нафти, як і походження життя, є фундаментальною проблемою природознавства і залишиться такою,мабуть, і в XXI ст. Як тільки нафта стала відома людству, так і з’явилися спроби пояснити її походження. Тому нефтепроявле-ня і відповідно генезис нафти стихійно зв’язувалися з ендогенними процесами, тобто неорганики з’явилися раніше прихильників органічного походження нафти.
ПОТЕНЦІАЛ самопоPОІЗВОЛЬНОЙ ПОЛЯPІзації дифузійних — електрорушійна сила, що виникає на контакті розчинів різної мінералізації внаслідок дифузії іонів з більш концентрованого розчин ора в менш концентрований. В результаті дифузії в менш концентрованому розчині утворюється надлишок іонів, що володіють більшою швидкістю і відповідним знаком електричного заряду, а в більш концентрованому розчині спостерігається надлишок іонів з меншою швидкістю руху і з протилежною за знаком зарядом. Виникаючий дифузійний потенціал залежить від сольового складу та концентрації дотичних розчинів. Значення фільтраційного потенціалу в свердловині залежить від хімічного складу і колекторських властивостей гірських порід, а знак визначається напрямом течії фильтрующейся рідини. Зазвичай фільтраційний потенціал збільшує амплітуду відхилення кривої ПС проти проникних пластів. Параметр практично не вивчений. Землі обумовлено ендогенними процесами, що протікають в підкорових і почасти в ко-рових шарах планети, а характер його розподілу в літосфері визначається литологическими, тектонічними, фізико-географічними та ін факторами.
ПОТЕНЦІАЛ самопоPОІЗВОЛЬНОЙ ПОЛЯPІзації дифузійних — електрорушійна сила, що виникає на контакті розчинів різної мінералізації внаслідок дифузії іонів з більш концентрованого розчину в менш концентрований. В результаті дифузії в менш концентрованому розчині утворюється надлишок іонів, що володіють більшою швидкістю і відповідним знаком електричного заряду, а в більш концентрованому розчині спостерігається надлишок іонів з меншою швидкістю руху і з протилежною за знаком зарядом. Виникаючий дифузійний потенціал залежить від сольового складу та концентрації дотичних розчинів. Значення фільтраційного потенціалу в свердловині залежить від хімічного складу і колекторських властивостей гірських порід, а знак визначається напрямом течії фильтрующейся рідини. Зазвичай фільтраційний потенціал збільшує амплітуду відхилення кривої ПС проти проникних пластів. Параметр практично не вивчений. Землі обумовлено ендогенними процесами, що протікають в підкорових і почасти в ко-рових шарах планети, а характер його розподілу в літосфері визначається литологическими, тектонічними, фізико-географічними та ін факторами.
Источник
Лекція 2. Процеси внутрішньої геодинаміки–ендогенні та їх роль у формуванні рельєфу
Геологічні процеси, які проходять в надрах Землі, мають назву ендогенних. Вони відбувалися і відбуваються за рахунок теплової енергії Землі починаючи з часу її появи.
Ендогенні процеси проявляються через магматизм, виверження вулканів, метаморфізм, землетруси та деформацію земної кори тощо. При цьому, відбувається не тільки значний перерозподіл мінеральної речовини у верхніх оболонках Землі та перехід її з одного стану в інший, але й пересування величезних мас гірських порід і продуктів геологічної діяльності на значні відстані. Про інтенсивність ендогенних процесів свідчать потужні виверження вулканів, землетруси, гороутворення, виникнення тріщин на поверхні Землі тощо.
Глибинне тепло Землі переважно має радіоактивне походження. Відповідна кількість тепла виділяється й при гравітаційній диференціації. Безперервна генерація в надрах Землі призводить до виникнення теплових потоків, спрямованих до поверхні.
На деяких глибинах в надрах Землі при сприятливому поєднанні речовинного складу, температури і тиску, можуть виникати джерела і зони часткового розплаву. Таким шаром у верхній частині є астеносфера — основне джерело утворення магми. В ній можуть виникати конвекційні потоки, які служать основною причиною проявлення вертикальних і горизонтальних рухів в літосфері. Конвекційні процеси в масштабах всієї мантії приводять до загальнопланетарних горизонтальних переміщень літосферних плит.
Під впливом теплового потоку або безпосереднього тепла, привнесеного піднятою глибинною магмою, виникають, так звані, корові джерела магми у самій земній корі. Досягаючи приповерхневих частин кори, магма поступає в них у вигляді різноманітних за формою інтрузивів або виливається на поверхню, утворюючи вулкани.
Гравітаційна диференціація призвела до розшарування Землі на геосфери різної густини. На поверхні Землі вона проявляється через тектонічні рухи, які, в свою чергу, призводять до тектонічних деформацій порід земної кори і верхньої мантії. Накопичення й наступне розвантаження тектонічних напруг вздовж активних розломів призводить до землетрусів.
Ендогенні геологічні процеси змінюють не тільки речовинний склад цілих регіонів земної кори, але й рельєф самої поверхні. Залежно від форм прояву, ендогенні геологічні процеси поділяють на чотири групи: 1) магматогенні; 2) метаморфогенні; 3) тектоногенні; 4) землетруси. Нижче приводиться коротка характеристика названих процесів і описуються форми рельєфу, що утворюються внаслідок їх прояву.
2.1 Магматизм і форми його прояву
Магматизм — це сукупність геологічних явищ, пов’язаних з виплавленням магми, її еволюцією, переміщенням, взаємодією з твердими породами і застиганням. Магматизм — це один з найважливіших проявів глибинної активності Землі.
Головним фактором магматичних процесів або магматизму є магма, яка являє собою розплавлену вогняно-рідинну масу переважно силікатного складу. Магма виникає в земній корі або верхній мантії й утворює при застиганні магматичні гірські породи. В окремих випадках бувають магматичні розплави несилікатного складу, наприклад, лужно-карбонатного або сульфідного.
Maгма — складний розчин великої кількості хімічних елементів, серед яких переважають Si, АІ, Ре, Mg, Мn, Са, Na, К, 0, Н, S, СІ, Р. Поряд з типовими катіонами в магмі знаходяться аніони, які представлені переважно сполуками кремнію з киснем на основі, так званого, тетраедра (Si04). Наявність Ті, АІ і деяких інших елементів призводить до утворення більш складних комплексних аніонів. Крім того, магматичний розплав містить сульфіди і сполуки типу триоксиду заліза, атоми окремих металів і молекули розчинних газів.
У вулканічних областях магма, досягаючи земної поверхні, виливається у вигляді лави. В жерлах вулканів вона утворює екструзивні тіла або викидається разом з газами у вигляді попелу. В подальшому, разом з уламками гірських порід та осадовим матеріалом лава формує різноманітні туфи. Магматичні маси, які застигають на глибині, утворюють різноманітні за формою і розміром інтрузивні геологічні тіла — від малих (що заповнюють тріщини), до величезних масивів з площами поширення в плані до багатьох тисяч квадратних кілометрів. Серед гірських порід, що утворились з магми на поверхні переважають базальти, а на глибині — граніти.
В сучасну геологічну епоху процеси магматизму активно проявляються в межах Тихоокеанського вулканічного кільця, серединно-океанічних хребтів, рифтових зон Африки і Середземномор’я. Рух магми в земній корі цих регіонів пояснюється рядом факторів. Це: наявність в земній корі різноманітних розривних порушень, які простягаються на сотні кілометрів в довжину і десятки кілометрів на глибину; процеси гороутворення в окремих регіонах, які призводять до зім’яття в складки гірських порід і до виникнення ослаблених зон, по яких проникає розплавлена магма. Суттєвим фактором проникнення магми у верхні горизонти земної кори є переробка гірських порід, які контактують з магматичним джерелом.
Характерною особливістю інтрузивного магматизму є те, що він відбувається на значних глибинах у закритій термодинамічній системі, яка сприяє повній і повільній розкристалізації магми. Початком розкристалізації магми вважається її рух у верхні горизонти земної кори. Форми прояву магматизму залежать від геологічних умов утворення та просування магми і тісно пов’язані з тектонічними рухами земної кори. Якщо магма не досягає поверхні Землі, а застигає всередині земної кори, то утворюються глибинні магматичні тіла — інтрузії.
Головною причиною різноманітності магматичних гірських порід є кристалізаційна диференціація. Це підтверджено петрографічними спостереженнями та експериментальними дослідженнями. Основними причинами, які призводять до утворення і відділення кристалів від розплаву, є відтиснення розплаву від кристалів під дією тектонічних сил і під дією сили тяжіння. При розкристалізації магми процес гравітаційного фракціонування є основним. Він базується на послідовній кристалізації силікатів, починаючи від найбільш тугоплавких і важких та закінчуючи легкоплавкими і легкими.
Ефузивний магматизм, на відміну від інтрузивного, проявляється в областях подрібненої земної кори та в зонах розломів, по яких магма піднімається вгору і виливається на поверхню Землі. Процес виходу магми на денну поверхню називається вулканізмом. А процес перетворення рідкої і рухомої магми в важку і менш рухому лаву обумовлений активною дегазацією на поверхні та втратою летких хімічних елементів.
В результаті вулканічної діяльності на поверхні Землі формуються своєрідні утворення, які одержали назву вулканів. Вони, як правило, виникають в певних областях планети, що об’єднані в величезні зони активного вулканізму.
Вулкани — це геологічні споруди, які виникли над каналами і тріщинами в земній корі, по яких відбувається виверження на земну поверхню магматичних розплавів, гарячих газів та уламків гірських порід. В середньому вулкани Землі виносять на її поверхню не менше 5-6 куб. км вулканічного матеріалу за рік, приблизно 80% якого викидають підводні вулкани і лише 20% — наземні.
Наземні вулкани переважно являють собою окремі конусоподібні гори з центральним кратером, що складені продуктами виверження. Розміри вулканів залежать від їх гіпсометричного положення. Максимальна відносна висота (перевищення вершини конуса над основою) для діючих вулканів досягає: в океанах до 9 км; в межах острівних дуг 6 км і в гірських системах до 3 км. Середня висота діючих на Землі вулканів становить 1750 м, а об’єм — 85 куб. км.
О
сновним елементом вулкану є його жерло, яке являє собою канал, що з’єднує верхню частину вулкану з глибинним магматичним джерелом. Через нього проходить винесення на денну поверхню магми-лави, насиченої різноманітними газами та уламками захоплених порід. Тіло вулкану складається виключно з продуктів виверження, які представлені вулканічним попелом, уламками гірських порід і продуктами застиглої лави (рис.2.1).
Рисунок 2.1 — Схема будови вулкану
Процес формування вулкану може супроводжуватися потужним вибухом газів або відбуватися спокійно. В першому випадку гази вивільняються при виверженні лави та одночасно викидають в атмосферу попутно захоплені частини лави і, подрібнені вибухом, вміщуючі гірські породи. Тіло вибухових вулканів переважно склепінчастоподібне і в більшості випадків асиметричне.
При спокійному утворенні вулкану відбувається, в основному, вилив лави, а тіло вулкану формується з продуктів її застигання. Форма таких вулканів має конусоподібний симетричний вигляд.
Формування вулканів лише в рідкісних випадках відбувається в процесі одного викиду. Переважна більшість вулканів формується в процесі багаторазових періодичних або спорадичних вивержень. Прояв вулканізму — одне з найграндіозніших геологічних явищ, які відбуваються на планеті. Їх геологічне значення в історії розвитку земної поверхні надзвичайно велике. Встановлено, що жодна область нашої планети не формувалася без участі вулканічних процесів. Близько 35-40% території більшості країн світу сформувалось в результаті вулканічної діяльності. Окремі ж регіони планети (Ісландія, Гавайські острови, Японія та інші) на 80-90% складені вулканічними відкладами.
Отже, вулканічна діяльність на нашій планеті з різною інтенсивністю проявлялась в усі геологічні епохи. Вона продовжується і зараз. Всі сучасні вулкани на Землі поділяються на діючі, потенційно діючі, умовно згаслі та згаслі.
До діючих належать вулкани, які викидали продукти вулканізму або виділяли гарячу воду і гази за останні 3500 років історичного часу. Загальна кількість таких вулканів на Землі — 947. В процесі вулканічної діяльності на денну поверхню і в атмосферу виноситься величезна кількість різних мінеральних речовин у вигляді газоподібних, рідких і твердих продуктів.
Газоподібні продукти, або фумароли, мають високу температуру і різноманітний склад. Рідинні продукти — представлені лавою та водою. Тверді продукти виверження вулканів (пірокласти) являють собою уламки гірських порід і затверділої лави різної величини. При цьому, більші уламки розташовуються ближче до жерлової частини вулкану, а менші відносяться на певну відстань від конусу вулкану. Пиловидні тверді продукти можуть переноситися на значні відстані від кратера вулкану і утворювати вулканогенно-уламкові або пірокластичні породи.
Залежно від величини уламків, тверді продукти вулканічних вивержень поділяються на вулканічні бомби, лапілі, вулканічний пісок і попіл.
Вулканічна бомба — це застиглий уламок лави, викинутий під час виверження із жерла вулкану в рідкому стані. Форма вулканічних бомб залежить переважно від складу лави (рис. 2.2).
Лапілі — викинуті тверді уламки лави величиною до 1,5-3 см. Їх форма дуже різноманітна — краплеподібна, овальна, куляста та ін. Внутрішня будова суцільна або пухирчаста, часто шлакоподібна.
В
улканічний пісок — це тверді уламки-зерна величиною 1-5 мм. Зерна переважно мають ізометричну форму, кутоваті, щільні.
Рисунок 2.2 — Вулканічні бомби
1 — хлібоподібна; 2 — грушовидна; 3 — закручена
Вулканічний попіл — це пірокластичний матеріал з розміром частинок менше 2 мм, утворений в результаті подрібнення вулканічним вибухом виверженої застиглої лави і продуктів більш ранніх вивержень.
Тверді продукти вулканічних вивержень з часом ущільнюються, зцементовуються і перетворюються у щільні породи, які одержали назву пірокластичних ефузивних порід. Серед цих порід виділяють вулканічні туфи, туфіти, туфогенні пісковики і туфогенні конгломерати за характером уламків, їх кількістю, формою і складом цементу.
Залежно від місця формування розрізняють наземні і підводні вулкани.
Для наземних вулканів характерним є викид в атмосферу великої кількості вулканічної речовини і розсіювання її на значних територіях. Виверження підводних вулканів переважно відбувається нa материкових схилах і рідше в зонах океанічного ложа або шельфу.
Всі вулкани поділяються на тріщинні та вибухові за характером лавовивідних каналів і морфологічними особливостями вулканічних споруд.
Тріщинні вулкани пов’язані з глибокими тріщинами-розломами, які розсікають земну кору на багато сотень і навіть тисяч кілометрів. Наземна частина вулканів цього типу утворена серією склепінчастих підвищень і валів, навколо яких на значну відстань простягаються пласти застиглої лави.
Вибухові вулкани утворюються в місцях перетину магматичних потоків із величезними тріщинами в земній корі. При проникненні магми вони перетворюються у неправильної форми циліндричний канал, який називається вулканічним жерлом.
Сучасні діючі вулкани відомі в усіх основних геолого-структурних зонах і геологічних районах Землі. На початок 1980 р. на земній кулі було відомо 947 діючих вулканів, в т.ч. 139 підводних. Однак їх розподіл на поверхні Землі надзвичайно нерівномірний. Спостерігається пряма залежність між їх кількістю та тектонічною активністю структурно-геологічних регіонів. Найбільша кількість діючих вулканів із розрахунку на одиницю площі припадає на острівні дуги (Камчатка, Курильські острови, Індонезія та ін.) та гірські споруди Південної та Північної Америки. Тут знаходяться також і найбільш активні вулкани світу, що характеризуються найбільшою частотою вивержень.
Якщо розглядати зосередженість вулканів по частинах світу, то найбільша їх кількість знаходиться в екваторіальній зоні північної півкулі. В південній півкулі кількість діючих вулканів значно менша.
Вивчення просторового розташування вулканів на поверхні Землі показало, що їх формування і діяльність пов’язані з визначеними регіонами. Це — орогенні рухомі зони земної кори, в яких розвинуті глибинні розломи. Найбільшою такою зоною на нашій планеті є побережжя та острови Тихого океану, де вулкани утворюють, так зване, Тихоокеанське вогняне кільце. На сході воно охоплює західне побережжя Північної і Південної Америк; на заході — Нову Зеландію, острови Фіджі, Соломонові острови до Нової Гвінеї, далі простежується через Філіппіни, Японські та Курильські острови до Камчатки.
Другою зоною підвищеної вулканічної активності є Середземноморсько-Гімалайська смуга, яка простягається в широтному напрямку через Альпи, на Апеніни, Крим і Кавказ, аж до гір Малої Азії. В цій смузі розміщені діючі згаслі вулкани Везувій, Етна, Ліпарі, Ельбрус, Казбек, Арарат та ін.
Третя смуга поширення вулканів — Атлантична, яка простягається від Ісландії через Азорські та Канарські острови до островів Зеленого мису. Одним з найбільших діючих вулканів цієї зони є Гекла в Ісландії. Більшість вулканів цієї смуги згаслі. Вони пов’язані, головним чином, з рифтовими зонами — вузькими і витягнутими розколами та осіданнями земної кори. Такими зонами є, наприклад, Східно-Африканська рифтова система і Серединно-Атлантичний хребет з розколюванням в осьовій зоні в межах Ісландії. До пересічень поздовжніх і поперечних розломів притаманні вулкани висотою понад 5000 м (Кенія, Кіліманджаро, Елгон та ін.).
Магматичні гірські породи в земній корі мають надзвичайно широке розповсюдження, а тому, вони сильно впливають на формування рельєфу. Переважно вони поширені у фундаментах давніх платформ і складчастих областей. В платформовому чохлі вони слабо розвинуті або повністю відсутні. Форми їх залягання залежать від геологічних умов утворення та розповсюдження магми і тісно пов’язані з тектонічними рухами земної кори.
Форма магматичних тіл може бути надзвичайно різноманітна і визначається характером залягання, відносно вміщуючих порід, та фізичними властивостями магми (лави).
При інтрузивному магматизмі існує два основних механізми поступлення магми у вміщуючу породу. Магма може проникати по площинах нашарування осадових гірських порід або по тріщинах, які розсікають вміщуючу товщу. В першому випадку магма може припідняти пласти покрівлі або навпаки — викликати своєю вагою прогинання підстилаючих пластів.
При поступленні значних магматичних розплавів перекриваючі гірські породи розплавляються та асимілюються, а покрівля провалюється. Таким чином, магма сама формує собі простір, який вона займає. Від механізму поступлення магми залежить не тільки форма, але й контакт інтрузивних тіл з вміщуючими гірськими породами. Фізико-хімічні властивості магми також сильно впливають на форму і розміри інтрузивних тіл. Все це, в кінцевому випадку, призводить до утворення різноманітних форм рельєфу.
Форми залягання інтрузивних тіл можуть бути узгодженими або неузгодженими, залежно від співвідношення з вміщуючими осадовими або метаморфічними породами. Це також впливає на утворення відповідних форм рельєфу.
Источник