Морские вулканогенные отложения

НАЗЕМНЫЕ ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ

ВУЛКАНОГЕННАЯ СЕДИМЕНТАЦИЯ

Вулканизм является источником дополнительного осадочного материала, весьма своеобразного по своему составу. Кроме прямого воздействия на седиментацию, имеет место еще и косвенное: продукты вулка­низма влияют на биогенную седиментацию, при сильных извержениях нередко происходит массовая гибель планктона.

Наземные вулканические продукты: лавы, различные туфы, осадки, выделившиеся из термальных вод и газов. К ним также относятся и вулканогенно-осадочные отложения смешанного состава, состоящие из материа­ла вулканического и собственно осадочного происхождения.

В среднем количество обломочных продуктов во много раз превосходит ко­личество лавы в вулканогенно-осадочных толщах.

Основные продукты наземной вулканической деятельности:

Лавы – обычный продукт вулканических извержений. Лавы кислого состава вязкие, поэтому при извержениях они дают много рыхлых продуктов, а пото­ки их обычно не бывают длинными

Туфолавы – продукт смешения жидкой ла­вы с частично переплавленными ею пирокластическими продуктами того же извержения и обломками более древних лав из стенок вулкана.

Обломочные продукты извержений (пирокластические):

Вулканические туфы – остывший, раздробленный при изверже­нии лавовый материал.

Вулканический пепел яв­ляется самым тонким обломоч­ным продуктом извержений. При из­вержении пепел поднимается высоко в атмосферу и часто далеко уносится ветром и осаждается там. Состоят пеплы чаще всего из осколочков вулканического стек­ла, причем характерны неправильные, остроугольные формы зерен. Пеплы распространяются либо по воздуху, либо в толще вод.

Вулканические сооружения на дне морей и океанов и на суше меняют рельеф, геоморфология дна при этом усложняется, более резко проявляется вертикальная зональность. Вулканизм в водосборном бассейне на суше может приводить к увеличению поставки рыхлого осадочного материала, в других же случаях лавовые покровы на долгое время сковывают отдельные участки водосбора, предохраняя их от выветривания и размыва.

При подводных извержениях весь вулканический материал, включая твердую, жидкую и газообразную части, попадает в воду. Пемза и пузырчатые лавы переносятся на огромные расстояния по поверхности океана. Поступление большого количе­ства горячей базальтовой лавы на дне океанов в областях срединных хребтов ведет к возник­новению особого типа океанских осадков — металлоносных.

Морские вулканогенные осадки являются либо первичными, либо вторичными.

Выделяются следующие типы:

1) Осадки, образованные из перенесенных на дно океана продуктов субаэральных эксплозивных извержений. Они называются пирокластическими осадками.

2) Осадки, состоящие из переотложенных обломков вулканических пород, называемые эпикластическими.

3) Осадки, образованные на месте, на океанском дне, в результате подводных извержений или путем выпадения из гидротермальных источников.

Вулканогенный материал вносит существенный вклад в морские осадки особенно вблизи островных дуг, где осадочные клинья, сложенные в основном вулканогенными компонентами, могут иметь мощность до нескольких тысяч метров. Вулканокластический материал, перенесенный в воздушной среде и имеющий наибольшее значение, обычно называют тефрой. В разрезах глубоководных осадков мы имеем дело в основном с материалом пеплопадов, представленным преимущественно (около 90%) вулканическим стеклом или пеплом. Подводные вулканы не эксплозивны. Поэтому осадочного материала они создают немного.

Большинство вулканов выбрасывает пепел на высоту менее 6 км, распространяя ее поэтому на небольшой площади вблизи очага.

Вулканогенный осадочный материал выносится в открытый океан разными процессами: ветром, субаэральными и субаквальными пирокластическими потоками, последующей субаэральной или подводной эрозией, временными потоками, океанскими течениями.

Главный поставщик рыхлого вулканогенного материала в океаны — современные геосинклинали, которые дают вещество андезитодацитового состава. Высокая эксплозивность обеспечивает дальнее его распространение по периферии океанов. Вулканизм океанских платформ — исключительно базальтовый, с ним связано по­ступление лавового материала, а главное, жидких продуктов извержений. Этот второй источник, находящийся в пределах океанской платформы, играет для поставки пирокластики в океанские осадки намного меньшую роль, чем геосинклиналей. Лавы здесь жид­кие, преобладают спокойные излияния, на долю пирокластики приходится всего 3—7% вулканитов; они практически полностью выпадают ло­кально. Выбросовв тропосферу и стратосферу эти вулканы не дают. Главное значение имеет поставка продуктов выветривания и размыва океанских островов. они распро­страняются обычно дальше, чем пирокластика.

В настоящее время на суше насчитывается около 850 активных вулканов.

Билет 12

1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ

В истории Земли выделяется целый ряд эпох складчатости, то есть таких периодов времени, когда наблюдается планетарное усиление тектонической деятельности и замыкаются геосинклинальные области в самых разных регионах земного шара.

В докембрии было несколько эпох складчатости. В нашей стране за эталон тектонического развития в докембрийское время принят регион Карелии и Кольского полуострова. Там проявились следующие эпохи складчатости: саамская (кольская) - завершилась в конце раннего архея; беломорская - конец позднего архея; карельская - закончилась в конце раннего протерозоя. Во второй половине протерозоя (в рифее и венде) произошла байкальская складчатость. Главным результатом докембрийских диастрофических циклов является образование крупных участков континентальной коры - древних платформ (Восточно-Европейской, Сибирской и других), которые являются как бы "ядрами" современных материков. Древними принято называть платформы докембрийским фундаментом. В фанерозое проявились четыре крупнейшие эпохи складчатости (тектогенеза, диастрофизма): каледонская (замыкание геосинклиналей в конце силурийского периода), герцинская, или варисская (замыкание в каменноугольном - пермском периодах), мезозойская, или киммерийская (замыкание в конце мелового периода), альпийская, или кайнозойская (началась с палеогена и не завершилась до настоящего времени). Эти крупнейшие эпохи тектогенеза разделяются на более мелкие фазы, которые также имеют собственные названия.

В байкальскую эпоху сформировались, например, складчатые сооружения Прибайкалья и Забайкалья, Тимана, в каледонскую эпоху - складчатые системы Алтае-Саянской области, внешняя дуга Казахского нагорья; в герцинскую эпоху - Урал, Тянь-Шань, Аппалачи, и др.; в мезозойскую эпоху - горные сооружения по берегам Тихого океана (Кордильеры, горы Северо-Востока Азии), в альпийскую эпоху - горные системы Средиземноморского пояса (Альпы, Кавказ, Гималаи и др.).

Геосинклинальные пояса закладываются преимущественно на океанической коре; современные геосинклинальные области (первый этап развития геосинклинали) формируют кору переходного типа (окраинные моря с цепочками островов вроде Карибского или Зондского архипелагов). Заключительные этапы развития геосинклинали, после ее инверсии, орогенеза и образования складчатой области, наращивают континентальную кору. Таким образом, геосинклинальный процесс - это процесс образования земной коры материкового типа. Один и тот же участок земной коры последовательно проходит геосинкл., орогенный и платформенный этапы своего развития.

Время замыкания геосинклинальных областей и принимается за возраст складчатой области. Цвет на тектонических картах фиксирует время проявления цикла или фазы тектогенеза (складчатости, диастрофизма), во время которого произошло замыкание (инверсия) соответствующей геосинклинальной области или пояса.

Н.С.Шатский (1952) отмечал, что с течением времени площади, занятые геосинклинальными поясами, сокращаются, а платформами - увеличиваются. Так, к началу фанерозоя существовало 10 древних платформ; после байкальского и каледонского тектогенеза существенно увеличилась площадь, например, ближайших к Западной Сибири Восточно-Европейской и Сибирской платформ; после герцинского и мезозойского тектогенеза обе эти платформы соединились благодаря формированию вначале складчатого сооружения Урала. Ход тектон процессов инициируется конвекционными потоками в жидком внешнем ядре и мантии Земли. Он будет поддерживаться, пока существуют эти потоки и пока недра Земли достаточно разогреты. Дж.Геттон, основатель школы плутонистов, еще 200 лет назад писал о круговороте вещества земной коры. Горные породы разрушаются экзогенными процессами, рыхлые отложения сносятся в пониженные участки, где накапливаются, литифицируются, воздымаются под действием эндогенных процессов, и вновь идет их разрушение.

2. ЦИКЛИЧНОСТЬ В РАЗВИТИИ ЗЕМЛИ

В ходе изучения геологического развития Земли постепенно выявляется планетарного масштаба периодичность, выраженная в существовании иерархической системы из циклов разных порядков. Наиболее достоверно она установлена для фанерозойского интервала.

В настоящее время в фанерозое выделяются два наиболее крупных геотектонических цикла (мегацикла) - палеозойский и мезокайнозойский мегациклы.

Палеозойский мегацикл начался на рубеже венда и кембрия, после завершения байкальского мегацикла, и закончился на рубеже перми и триаса последними пароксизмами герцинской складчатости и почти полным "закрытием" главных подвижных (геосинклинальных) поясов (кроме Циркум-Тихоокеанского).

Второй - продолжающийся, ХОТЯ, вероятно, уже приближающийся к своему финалу, мезокайнозойский мегацикл.

Каждый из этих мегациклов отчетливо распадается на три геотектонических цикла I порядка продолжительностью от 50 до 150-180 млн. лет. Некоторые из них впервые были намечены в конце XIX В. М.Бертраном и по предложению В.Е.Хаина могут назыв. ЦИКЛАМИ БЕРТРАНА.

Оба мегацикла начинались со сравнительно коротких (около 50 млн. лет) циклов: салаирского цикла в палеозойском мегацикле и раннекиммерийского в мезокайнозойском. Затем следуют более продолжительные (до 100-150 млн. лет) циклы - каледонский цикл в палеозойском мегацикле и позднекиммерийский - в мезокайнозойском. На протяжении этих циклов происходило значительное расширение подвижных геосинклинальных поясов и раскрытие внутри них зон с корой океанического типа, которое к концу цикла сменилось их закрытием и несколькими импульсами более или менее сильного горизонтального сжатия. Однако если конец герцинского цикла продолжавшегося от 100 до 180 млн. лет, повсеместно завершился орогенным этапом, знаменуя собой окончание палеозойского мегацикла, то альпийский цикл мезокайнозойского мегацикла, начавшийся на рубеже мела и палеогена, т.е. 65 млн. лет назад, пока далек от своего завершения и возможно, продлится еще не менее 50 млн. лет.

К наиболее крупным циклам геотектонического развития Земли, полностью или частично "вписывающимся" во временные рамки фанерозоя, можно предположительно отнести суперциклы (не менее 0,6 млрд. лет) и мегациклы (около 300 млн. лет) и циклы I порядка, или циклы Бертрана (от 50 до 150-180 млн. лет). В качестве геотектонических циклов II порядка (ЦИКЛЫ ШТИЛЛЕ) могут рассматриваться интервалы времени продолжительностью от первых миллионов лет до первых десятков миллионов лет, завершавшиеся относительно короткими (сотни тысяч лет - 1 млн. лет), глобально выраженными фазами усиления деформаций сжатия коры в подвижных поясах, выделенными Г.Штилле в качестве фаз складчатости. Продолжительность циклов II порядка, как правило, к концу циклов Бертрана сокращается, а частота фаз складчатости и интенсивность деформаций сжатия во время этих фаз соответственно возрастает.

ПРОЯВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧНОСТИ В ДРУГИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ. Мегациклы и циклы I и II порядков проявляются не только в чередовании периодов и фаз преобладающего сжатия и расширения земной коры, но и в развитии различных типов магматизма и формировании связанной с ними эндогенной минерагении, тектоноэвстатических колебаниях уровня океана и контролируемой ими цикличности седиментогенеза, геоморфогенеза, формирования кор выветривания и полезных ископаемых осадочного генезиса, изменениях параметров геомагнитного поля Земли и др.

Дата добавления: 2015-05-06