Екзогенні та ендогенні процеси в геології. Ендогенні та екзогенні фактори захворювання

Екзогенні процеси- геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі та у верхніх частинах земної кори (вивітрювання, ерозія, діяльність льодовиків та ін.); обумовлені головним чином енергією сонячної радіації, силою тяжкості та життєдіяльністю організмів.

Ерозія (від латів. erosio - роз'їдання) - руйнація гірських порід і грунтів поверхневими водними потоками і вітром, що включає відрив і винесення уламків матеріалу і супроводжується їх відкладенням. Часто, особливо у зарубіжній літературі, під ерозією розуміють будь-яку руйнівну діяльність геологічних сил, як-от морський прибій, льодовики, гравітація; у разі ерозія виступає синонімом денудації. Для них, однак, існують і спеціальні терміни: абразія (хвильова ерозія), екзарація (льодовикова ерозія), гравітаційні процеси, соліфлюкція тощо. буд. За швидкістю розвитку ерозію ділять на нормальну та прискорену. Нормальна має місце завжди за наявності скільки-небудь вираженого стоку, протікає повільніше ґрунтоутворення і не призводить до помітних змін рівня та форми земної поверхні. Прискорена йде швидше за ґрунтоутворення, призводить до деградації ґрунтів і супроводжується помітною зміною рельєфу.

З причин виділяють природну та антропогенну ерозію.

Слід зазначити, що антропогенна ерозія який завжди прискорена, і навпаки. Робота льодовиків - рельєфоутворююча діяльність гірських і покривних льодовиків, що полягає в захопленні частинок гірських порід льодовиком, що рухається, перенесенні і відкладення їх при таненні льоду.

Вивітрювання- сукупність складних процесів якісного та кількісного перетворення гірських порід і складових мінералів, що призводить до утворення ґрунту. Відбувається за рахунок впливу на літосферу гідросфери, атмосфери та біосфери. Якщо гірські породи тривалий час перебувають у поверхні, то результаті їх перетворень утворюється кора вивітрювання. Розрізняють три види вивітрювання: фізичне (механічне), хімічне та біологічне.

Фізичне вивітрювання- це механічне подрібнення гірських порід без зміни їхньої хімічної будови та складу. Фізичне вивітрювання починається на поверхні гірських порід, у місцях контакту із зовнішнім середовищем. Внаслідок перепадів температур протягом доби на поверхні гірських порід утворюються мікротріщини, які, згодом, проникають все більше вглиб. Чим більша різниця температур протягом доби, тим швидше відбувається процес вивітрювання. Наступним кроком у механічному вивітрюванні є потрапляння у тріщини води, яка при замерзанні збільшується в обсязі на 1/10 свого об'єму, що сприяє ще більшому вивітрюванню породи. Якщо брили гірських порід потрапляють, наприклад, у річку, там вони повільно сточуються і подрібнюються під впливом течії. Селеві потоки, вітер, сила тяжіння, землетрусу, виверження вулканів також сприяють фізичному вивітрюванню гірських порід. Механічне подрібнення гірських порід призводить до пропускання та затримування породою води та повітря, а також значного збільшення площі поверхні, що створює сприятливі умови для хімічного вивітрювання.

Хімічне вивітрювання-- це сукупність різних хімічних процесів, у яких відбувається подальше руйнація гірських порід і якісного зміни їх хімічного складу з утворенням нових мінералів і сполук. Найважливішими факторами хімічного вивітрювання є вода, вуглекислий газ та кисень. Вода - енергійний розчинник гірських порід та мінералів. Основна хімічна реакція води з мінералами магматичних порід - гідроліз, що призводить до заміни катіонів лужних і лужноземельних елементів кристалічних ґрат на іони водню дисооціованих молекул води.

Біологічне вивітрюваннявиробляють живі організми (бактерії, грибки, віруси, риючі тварини, нижчі та вищі рослини тощо).

Ендогенні процеси- геологічні процеси, пов'язані з енергією, що виникає у надрах твердої Землі. До ендогенних процесів належать тектонічні процеси, магматизм, метаморфізм, сейсмічна активність.

Тектонічні процеси - утворення розломів та складок.

Магматизм - термін, що поєднує ефузивні (вулканізм) та інтрузивні (плутонізм) процеси у розвитку складчастих та платформних областей. Під магматизмом розуміють сукупність всіх геологічних процесів, рушійною силою яких є магма та її похідні.

Магматизм є проявом глибинної активності Землі; він тісно пов'язаний з її розвитком, тепловою історією та тектонічною еволюцією.

Виділяють магматизм:

• - геосинклінальний
• - платформний
• - океанічний
• - магматизм областей активізації

По глибині прояву:

• - Абісальний
• - гіпобісальний
• - Поверхневий

За складом магми:

• - ультраосновний
• - Основний
• - кислий
• - лужний

У сучасну геологічну епоху магматизм особливо розвинений у межах Тихоокеанського геосинклінального поясу, серединно-океанічних хребтів, рифових зон Африки та Середземномор'я та ін. З магматизмом пов'язано утворення великої кількості різноманітних родовищ корисних копалин.

Сейсмічна активність - це кількісний захід сейсмічного режиму, що визначається середнім числом вогнищ землетрусів в деякому діапазоні енергетичної величини, які виникають на території за певний час спостереження.

Метаморфізм (грец. metamorphoуmai - піддаюся перетворенню, перетворююсь) - процес твердофазної мінеральної та структурної зміни гірських порід під впливом температури та тиску в присутності флюїду.

Виділяють ізохімічний метаморфізм, при якому хімічний склад породи змінюється несуттєво, і не ізохімічний метаморфізм (метасоматоз) для якого характерна помітна зміна хімічного складу породи, внаслідок перенесення компонентів флюїдом.

За розміром ареалів поширення метаморфічних порід, їх структурного стану та причин метаморфізму виділяються:

Регіональний метаморфізм, який торкається значних обсягів земної кори, і поширений на великих площах

Метаморфізм надвисоких тисків

Контактовий метаморфізм приурочений до магматичних інтрузій, і походить від тепла магми, що остигає

Динамометаморфізм відбувається у зонах розломів, він пов'язаний із значною деформацією порід

Імпактний метаморфізм, який відбувається при різкому ударі метеорита об поверхню планети

Основними факторами метаморфізмує температура, тиск та флюїд.

Зі зростанням температури відбуваються метаморфічні реакції з розкладанням водомістких фаз (хлорити, слюди, амфіболи). Зі зростанням тиску відбуваються реакції із зменшенням обсягу фаз. При температурах понад 600 °С починається часткове плавлення деяких порід, утворюються розплави, які йдуть на верхні горизонти, залишаючи тугоплавкий залишок – рестит.

Флюїдом називаються леткі компоненти метаморфічних систем. Це насамперед вода та вуглекислий газ. Рідше роль можуть грати кисень, водень, вуглеводні, сполуки галогенів та інші. У присутності флюїду область стійкості багатьох фаз (особливо містять ці леткі компоненти) змінюються. У їх присутності плавлення гірських порід починається за значно нижчих температур.

Фації метаморфізму

Метаморфічні породи дуже різноманітні. Як породоутворюючих мінералів у них встановлено понад 20 мінералів. Породи близького складу, але які у різних термодинамічних умовах можуть мати зовсім різний мінеральний склад. Першими дослідниками метаморфічних комплексів було встановлено, що можна виділити кілька характерних широко поширених асоціацій, які утворилися в різних термодинамічних умовах. Перший поділ метаморфічних порід з термодинамічних умов освіти зробив Ескола. У породах базальтового складу він виділив зелені сланці, епідотові породи, амфіболіти, гранулити та еклогіти. Подальші дослідження показали логічність та змістовність такого поділу.

Надалі почалося інтенсивне експериментальне вивчення мінеральних реакцій, і зусиллями багатьох дослідників було складено схема фацій метаморфізму - Р-Т діаграма, де показано підлозі стійкості окремих мінералів і мінеральних асоціацій. Схема фацій стала одним із основних інструментів аналізу метаморфічних комплектів. Геологи, визначивши мінеральний склад породи, співвідносили її з якоюсь фацією, і за появою і зникнення мінералів становили карти изоград - ліній рівних температур. Прикладами прояви лежить на поверхні Землі світових процесів служать процеси гороутворення, що тривають десятки мільйонів років, повільні переміщення великих блоків земної кори, мають швидкість від часток міліметра до перших сантиметрів на рік. Швидкопоточні процеси – прояви диференціації глобальних процесів розвитку планети – представлені тут виверженнями вулканів, землетрусами, що є результатом впливу глибинних процесів на приповерхневі зони планети. Ці процеси, породжені внутрішньою енергією Землі, отримали назву ендогенних, чи внутрішніх.

Процеси перетворення глибинної речовини Землі вже на початкових стадіях її розвитку призвели до виділення газів та утворення атмосфери. Конденсація водяної пари з останньої та пряма дегідратація глибинної речовини призвели до формування гідросфери. Поряд із енергією сонячного випромінювання, дією гравітаційних полів Сонця. Місяця та самої Землі, іншими космічними факторами, вплив атмосфери та гідросфери на земну поверхню призводить до прояву тут цілого комплексу процесів перетворення та переміщення речовини.

Ці процеси, що проявляються на тлі ендогенних, підпорядковуються іншим циклам, зумовленим багаторічними змінами клімату, сезонними та добовими варіаціями фізичних умов на земній поверхні. Прикладами таких процесів є руйнування гірських порід - вивітрювання, переміщення продуктів руйнування гірських порід вниз по схилах - обвали, осипи, зсуви, руйнування гірських порід і перенесення матеріалу водними потоками - ерозія, розчинення гірських порід підземними водами - карст, а також велика кількість вторинних процесів переміщення, сортування та перевідкладення гірських порід та продуктів їх руйнування. Ці процеси, основними чинниками яких є зовнішні стосовно твердого тіла планети сили, називаються екзогенними.

Таким чином, в природних умовах літосфера, що входить до екосистеми "Біосфера", знаходиться під впливом ендогенних (внутрішніх) факторів (переміщення блоків, гороутворення, землетрусу, виверження вулканів тощо) та екзогенних (зовнішніх) факторів (вивітрювання, ерозія, суффозія, карст, переміщення продуктів руйнування тощо).

Перші прагнуть розчленувати рельєф, збільшити градієнт гравітаційного потенціалу поверхні; другі - згладити (пенепленізувати) рельєф, зруйнувати височини, заповнити зниження продуктами руйнації.

Перші ведуть до прискорення поверхневого стоку атмосферних опадів, як наслідок - до ерозії та осушення зони аерації; другі - до уповільнення поверхневого стоку атмосферних опадів, як наслідок - до накопичення матеріалів змиву, перезволоження зони аерації та заболочування території. Слід враховувати, що літосфера складена скельними, напівскелястими та пухкими породами, які різняться за амплітудами впливу та швидкостями перебігу процесів.

Екзогенними (від грец. éxo - поза, зовні) називають геологічні процеси, які обумовлені зовнішніми стосовно Землі джерелами енергії: сонячною радіацією та гравітаційним полем. Вони протікають на поверхні земної кулі або у приповерхневій зоні літосфери. До них відносяться гіпергенез (вивітрювання), ерозія, абразія, седиментогенез та ін.

Протилежні екзогенним процесам ендогенні (від грец. éndon - усередині) геологічні процеси пов'язані з енергією, що виникає в надрах твердої частини земної кулі. Головними джерелами ендогенних процесів вважаються тепло та гравітаційна диференціація речовини за щільністю із зануренням важчих складових елементів. До ендогенних процесів відносяться вулканізм, сейсмічність, метаморфізм та ін.

Використання уявлень про екзогенні та ендогенні процеси, що яскраво ілюструють динаміку процесів у кам'яній оболонці у боротьбі протилежностей, підтверджує справедливість висловлювання Ж. Бодрійяра, що «Будь-яка унітарна система, якщо вона хоче вижити, має набути бінарної регуляції». Якщо є опозиція, існування симулякра, т. е. уявлення, приховує, що його немає, можливо.

У моделі реального світу природи, що окреслюється законами природознавства, які мають винятків, бінарність пояснень неприпустима. Наприклад, дві людини тримають у руці по каменю. Один із них заявляє, що коли опустить камінь, той полетить до Місяця. Це його думка. Інший каже, що камінь упаде вниз. Сперечатись їм, хто з них правий, не потрібно. Є закон всесвітнього тяжіння, яким у 100% випадків камінь впаде вниз.

Відповідно до другого початку термодинаміки нагріте тіло на контакті з холодним у 100% випадків охолоне, нагріваючи холодне.

Якщо реально спостерігається будова літосфери з аморфного базальту, нижче глини, потім зцементованої глини - аргіліту, дрібнокристалічного сланцю, середньокристалічного гнейсу і великокристалічного кордону, то перекристалізація речовини з глибиною зі збільшенням розміру кристалів однозначно свідчить про не поступ. В іншому випадку на глибині були б аморфні гірські породи, що змінюються до поверхні все більш кришталевими утвореннями.

Звідси, глибинної теплової енергії немає, отже, і ендогенних геологічних процесів. Якщо немає ендогенних процесів, то втрачає сенс виділення та протилежних їм екзогенних геологічних процесів.

А що є? У кам'яній оболонці земної кулі, як і в атмосфері, гідросфері та біосфері, взаємопов'язаних між собою, що становлять єдину систему планети Земля, відбувається кругообіг енергії та речовини, спричинений надходженням сонячної радіації та наявністю енергії гравітаційного поля. Цей кругообіг енергії та речовини в літосфері і складає систему геологічних процесів.

Кругообіг енергії складається з трьох ланок. 1. Початкова ланка – накопичення речовиною енергії. 2. Проміжна ланка – звільнення накопиченої енергії. 3. Заключна ланка – видалення звільненої теплової енергії.

Кругообіг речовини також складається з трьох ланок. 1. Початкова ланка – перемішування різних речовин із усередненням хімічного складу. 2. Проміжна ланка – поділ усередненої речовини на дві частини різного хімічного складу. 3. Заключна ланка - видалення однієї частини, яка поглинула тепло, що виділилося і стала розущільненою, легкою.

Суть початкової ланки круговороту енергії речовини в літосфері в поглинанні гірськими породами на поверхні суші сонячної радіації, що надходить, що призводить до руйнування їх до глини та уламків (процес гіпергенезу). Продукти руйнування накопичують величезну кількість сонячної радіації як потенційної вільної поверхневої, внутрішньої, геохімічної енергії. Під впливом сили тяжкості продукти гіпергенезу зносяться в знижені ділянки, перемішуючись, усереднюючи свій хімічний склад. Зрештою, глина і піски зносяться на дно морів, де накопичуються шарами (процес седиментогенезу). Формується шарувата оболонка літосфери, близько 80% якої посідає глину. Хімічний склад глини = (граніт + базальт)/2.

На проміжному ланці кругообігу шари глини занурюються в надра, перекриваючись новими шарами. Зростаючий літостатичний тиск (маси вищих шарів) призводить до відтискання з глини води з розчиненими солями та газами, здавлювання глинистих мінералів, зменшення відстаней між їх атомами. Це викликає перекристалізацію глинистої маси до кристалічних сланців, гнейсів та гранітів. При перекристалізації потенційна енергія (акумульована сонячна) перетворюється на кінетичну теплову, що виділяється з кристалічного граніту і поглинається водно-силікатним розчином базальтового складу, що у порах між кристалами граніту.

На заключну ланку кругообігу припадає видалення нагрітого базальтового розчину на поверхню літосфери, де називають його лавою. Вулканізм - заключна ланка кругообігу енергії та речовини в літосфері, суть якого у видаленні нагрітого базальтового розчину, що утворився при перекристалізації глини в граніт.

Теплова енергія, що утворюється при перекристалізації глини, піднімаючись на поверхню літосфери, створює для людини ілюзію надходження глибинної (ендогенної) енергії. Насправді це звільнена сонячна енергія, перетворена на теплову. Як тільки теплова енергія виникає під час перекристалізації, вона відразу ж видаляє вгору, тому на глибині немає ендогенної енергії (ендогенних процесів).

Таким чином, уявлення про екзогенні та ендогенні процеси являє собою симулякр.

Ноотик - кругообіг енергії та речовини в літосфері, викликаний надходженням сонячної енергії та наявністю гравітаційного поля.

Уявлення про екзогенні та ендогенні процеси в геології є результатом сприйняття світу кам'яної оболонки земної кулі таким, яким її бачить (хоче бачити) людина. Це і визначило дедуктивний та фрагментарний спосіб мислення геологів.

Але світ природи не створений людиною, і який він, невідомо. Для пізнання його необхідно застосовувати індуктивний та системний спосіб мислення, що й реалізовано в моделі круговороту енергії та речовини у літосфері, як системі геологічних процесів.

Міністерство освіти та науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа вищої

Професійної освіти

«Уфімський державний нафтовий технічний університет»
Кафедра прикладної екології

1. ПОНЯТТЯ ПРО ПРОЦЕСИ……………………………………………………3

2. ЕКЗОГЕННІ ПРОЦЕСИ…………………………………………………..3

2.1 ВИВІТРИВАННЯ……………………………………………………...3

2.1.1ФІЗИЧНЕ ВИВІТРЮВАННЯ………………………….4

2.1.2 ХІМІЧНЕ ВИВІТРЮВАННЯ………………………...5

2.2 ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ВІТРУ………………………6

2.2.1 ДЕФЛЯЦІЯ І КОРОЗІЯ………………………………….7

2.2.2 ПЕРЕНОС……………………………………………………...8

2.2.3 АКУМУЛЯЦІЯ І ЕОЛОВІ ВІДКЛАДЖЕННЯ…………..8

^ 2.3 ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПОВЕРХНІВНИХ

ТЕКУЧИХ ВОД……………………………………………………………...9

2.5 ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ Льодовиків………………. 12

2.6 ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ОКЕАНІВ І МОРЕЙ…… 12

3. ЕНДОГЕННІ ПРОЦЕСИ…………………………………………………. 13

3.1 МАГМАТИЗМ…………………………………………………………. 13

3.2 МЕТАМОРФІЗМ……………………………………………………... 14

3.2.1 ОСНОВНІ ФАКТОРИ МЕТАМОРФІЗМУ……………. 14

3.2.2.ФАЦІЇ МЕТАМОРФІЗМУ………………………………. 15

3.3 Землетрус…………………………………………………… 15

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ……………………… 16

1. 
   ^ ПОНЯТТЯ ПРО ПРОЦЕСИ

Геологія (грец. "Гео" - земля, "логос" - вчення) - одна з найважливіших наук про Землю. Вона займається вивченням складу, будови, історії розвитку Землі та процесів, що протікають у її надрах та на поверхні. Сучасна геологія використовує новітні досягнення та методи низки природничих наук – математики, фізики, хімії, біології, географії.

Предметом безпосереднього вивчення геології є земна кора і підстилаючий твердий шар верхньої мантії - літосфера (грец. "Літос" - камінь), що має найважливіше значення для здійснення життя та діяльності людини.

Одним з кількох основних напрямів у геології є динамічна геологія, що вивчає різноманітні геологічні процеси, форми рельєфу земної поверхні, взаємовідносини різних за генезою гірських порід, характер їх залягання та деформації. Відомо, що в ході геологічного розвитку відбувалися багаторазові зміни складу, стану речовини, вигляду поверхні Землі та будови земної кори. Ці перетворення пов'язані з різними геологічними процесами та їх взаємодією.

Серед них виділяються дві групи:

1) ендогенні (грецьк. "ендос" - усередині), або внутрішні, пов'язані з тепловим впливом Землі, напругами, що виникають у її надрах, з гравітаційною енергією та її нерівномірним розподілом;

2) екзогенні (грецьк. "екзос" - зовні, зовнішній), або зовнішні, що викликають суттєві зміни в поверхневій та приповерхневій частинах земної кори. Ці зміни пов'язані з променистою енергією Сонця, силою тяжкості, безперервним переміщенням водних та повітряних мас, циркуляцією води на поверхні та всередині земної кори, з життєдіяльністю організмів та іншими факторами. Всі екзогенні процеси тісно пов'язані з ендогенними, що відображає складність та єдність сил, що діють усередині Землі та на її поверхні. Геологічні процеси видозмінюють земну кору та її поверхню, призводячи до руйнування та одночасно створення гірських порід. Екзогенні процеси обумовлені дією сили тяжіння та сонячної енергії, а ендогенні – впливом внутрішнього тепла Землі та гравітації. Усі процеси взаємопов'язані між собою, які вивчення дозволяє використовувати метод актуалізму пізнання геологічних процесів далекого минулого.

^ 2. ЕКЗОГЕННІ ПРОЦЕСИ

Вивітрювання - сукупність складних процесів якісного та кількісного перетворення гірських порід і складових мінералів, що відбуваються під впливом різних агентів, що діють на поверхні землі, серед яких основну роль відіграють коливання температур, замерзання води, кислот, лугів, вуглекислоти, дія вітру, організмів і т.п. .д. Залежно від переважання тих чи інших факторів у єдиному та складному процесі вивітрювання умовно виділяються два взаємопов'язані типи:

1) фізичне вивітрювання та 2) хімічне вивітрювання.
^ 2.1.1ФІЗИЧНЕ ВИВІТРЮВАННЯ

У цьому типі найбільше значення має температурне вивітрювання, яке пов'язане з добовими та сезонними коливаннями температури, що викликає нагрівання, то охолодження поверхневої частини гірських порід. У разі земної поверхні, особливо у пустелях, добові коливання температур досить значні. Так влітку у денний час породи нагріваються до + 80 0 С, а вночі їх температура знижується до + 20 0 С. Внаслідок різкої відмінності теплопровідності, коефіцієнтів теплового розширення та стиснення та анізотропії теплових властивостей мінералів, що складають гірські породи, виникають певні напруження. Крім поперемінного нагрівання та охолодження руйнівну дію надає так само нерівномірне нагрівання порід, що пов'язано з різними тепловими властивостями, забарвленням та розміром мінералів, що складають гірські породи.

Гірські породи можуть бути багатомінеральними та одномінеральними. Найбільшого руйнування внаслідок процесу температурного вивітрювання піддаються багатомінеральні породи.

Процес температурного вивітрювання, що викликає механічну дезінтеграцію гірських порід, особливо характерний для екстрааридних та нівальних ландшафтів з континентальним кліматом та непромивним типом режиму зволоження. Особливо наочно це проявляється в областях пустель, де кількість атмосферних опадів, що випадають, знаходиться в межах 100-250 мм/рік (при колосальній випаровуваності) і спостерігається різка амплітуда добових температур на незахищеній рослинністю поверхні гірських порід. У цих умовах мінерали, особливо темнокольорові, нагріваються до температур, що перевищують температуру повітря, що викликає дезінтеграцію гірських порід і на консолідованому непорушеному субстраті формуються уламкові продукти вивітрювання. У пустелях спостерігається лущення, або десквамація (лат. "десквамаре" - знімати луску), коли від гладкої поверхні гірських порід при значних коливаннях температур відшаровуються луски або товсті пластини, паралельні поверхні. Цей процес особливо добре можна простежити на окремих брилах, валунах. Інтенсивне фізичне (механічне) вивітрювання відбувається в районах із суворими кліматичними умовами (у полярних та субполярних країнах) з наявністю багаторічної мерзлоти, що обумовлюється її надмірним поверхневим зволоженням. У цих умовах вивітрювання пов'язане головним чином з дією, що розклинює, замерзаючої води в тріщинах і з іншими фізико-механічними процесами, пов'язаними з льодоутворенням. Температурні коливання поверхневих горизонтів гірських порід, особливо сильне переохолодження, взимку, призводять до об'ємно-градієнтної напруги та утворення морозобійних тріщин, які надалі розробляються водою, що замерзає в них. Добре відомо, що вода при замерзанні збільшується обсягом більш ніж 9% (П. А. Шумський, 1954). В результаті розвивається тиск на стінки великих тріщин, що викликає велику напругу, що розклинює, роздроблення гірських порід і утворення переважно глибового матеріалу. Таке вивітрювання іноді називають морозним. Розклинювальну дію на гірські породи має також коренева система дерев, що ростуть. Механічну роботу виробляють і різноманітні тварини, що риють. На закінчення слід сказати, що суто фізичне вивітрювання призводить до роздроблення гірських порід, до механічного руйнування без зміни їх мінералогічного та хімічного складу.

^ 2.1.2 ХІМІЧНЕ ВИВІТРЮВАННЯ

Одночасно з фізичним вивітрюванням в областях з промивним типом режиму зволоження відбуваються процеси хімічної зміни з утворенням нових мінералів. При механічній дезінтеграції щільних гірських порід утворюються макротріщини, що сприяє проникненню в них води і газу і, крім того, збільшує реакційну поверхню порід, що вивітрюються. Це створює умови для активізації хімічних та біогеохімічних реакцій. Проникнення води чи ступінь зволоженості як визначають перетворення гірських порід, а й зумовлюють міграцію найбільш рухливих хімічних компонентів. Це знаходить особливо яскраве відображення у вологих тропічних зонах, де поєднуються висока зволоженість, високотермічні умови та багата лісова рослинність. Остання має величезну біомасу і значний спад. Ця маса органічної речовини, що відмирає, перетворюється, переробляється мікроорганізмами, в результаті у великій кількості виникають агресивні органічні кислоти (розчини). Висока концентрація іонів водню в кислих розчинах сприяє найбільш інтенсивному хімічному перетворенню гірських порід, витягу з кристалічних ґрат мінералів катіонів та залученню їх до міграції.

До процесів хімічного вивітрювання відносяться окислення, гідратація, розчинення та гідроліз.

Окислення.Особливо інтенсивно протікає у мінералах, що містять залізо. Як приклад можна навести окислення магнетиту, який перетворюється на більш стійку форму - гематит (Fe 2 0 4 Fе 2 0 3). Такі перетворення констатовані у давній корі вивітрювання КМА, де розробляються багаті гематитові руди. Інтенсивному окисленню (часто разом із гідратацією) піддаються сульфіди заліза. Так, наприклад, можна уявити вивітрювання піриту:

FeS 2 + mO 2 + nН 2 Про FeS0 4 Fе 2 (SО 4) Fе 2 O 3 . nН 2 Про

Лимоніт (бурий залізняк)

На деяких родовищах сульфідних та інших залізних руд спостерігаються "бурозелезьнякові капелюхи", що складаються з окислених та гідратованих продуктів вивітрювання. Повітря та вода в іонізованій формі руйнують залізисті силікати і перетворюють двовалентне залізо на тривалентне.

Гідратація.Під впливом води відбувається гідратація мінералів, тобто. закріплення молекул води лежить на поверхні окремих ділянок кристалічної структури мінералу. Прикладом гідратації є перехід ангідриту в гіпс: ангідрит-CaSO 4 +2H 2 O CaSO 4 . 2H 2 0 – гіпс. Гідратованим різновидом є також гідрогетит: гетит - FeOOH + nH 2 O FeOH . nH 2 O – гідрогетит.

Процес гідратації спостерігається і в складніших мінералах - силікатах.

Розчинення.Багато сполук характеризуються певним ступенем розчинності. Їх розчинення відбувається під дією води, що стікає по поверхні гірських порід і просочується через тріщини та пори у глибину. Прискоренню процесів розчинення сприяють висока концентрація водневих іонів та вміст у воді Про 2 , 2 і органічних кислот. З хімічних сполук найкращу розчинність мають хлориди - галіт (кухонна сіль), сильвін та ін. На другому місці - сульфати - ангідрит і гіпс. На третьому місці карбонати - вапняки та доломіти. У процесі розчинення зазначених порід у ряді місць відбувається утворення різних карстових форм на поверхні та в глибині.

Гідроліз.При вивітрюванні силікатів і алюмосилікатів важливе значення має гідроліз, при якому структура кристалічних мінералів руйнується завдяки дії води та розчинених у ній іонів і замінюється новою істотно відмінною від первісної та властивої новоствореним гіпергенним мінералам. У цьому процесі відбуваються: 1) каркасна структура польових шпатів перетворюється на шарову, властиву новоутвореним глинистим гіпергенним мінералам; 2) винесення з кристалічної решітки польових шпатів розчинних сполук сильних основ (К, Na, Ca), які, взаємодіючи з СО 2 утворюють справжні розчини бікарбонатів і карбонатів (К 2 3 , Na 2 3 , СаСО 3). В умовах промивного режиму карбонати та бікарбонати виносяться за межі місця їх утворення. В умовах сухого клімату вони залишаються на місці, утворюють місцями плівки різної товщини, або випадають на невеликій глибині від поверхні (відбувається карбонатизація); 3) часткове винесення кремнезему; 4) приєднання гідроксильних іонів.

Процес гідролізу протікає стадійно із послідовним виникненням кількох мінералів. Так, при гіпергенному перетворенні польових шпатів виникають гідрослюди, які потім перетворюються на мінерали групи каолініту або галуазиту:

K (К, Н 3 О)А1 2 (ВІН) 2 [А1Si 3 О 10] . Н 2 O Аl 4 (ВІН) 8

Ортолаз гідрослюду каолініт

У помірних кліматичних зонах каолініт досить стійкий і внаслідок накопичення його у процесах вивітрювання утворюються родовища каоліну. Але в умовах вологого тропічного клімату може відбуватися подальше розкладання каолініту до вільних оксидів та гідрооксидів:

Al 4 (OH) 8 Al(OH) 3 +SiO 2 . nH 2 O

Гідраргіліт

Таким чином, формуються оксиди та гідроокисли алюмінію, що є складовою алюмінієвої руди - бокситів.

При вивітрюванні основних порід і особливо вулканічних туфів серед глинистих гіпергенних мінералів, що утворюються, поряд з гідрослюдами широко розвинені монтморилоніти (Al 2 Mg 3) (OH) 2* nH 2 O і входить до цієї групи високоглиноземистий мінерал бейделліт А1 2 (ОН) 2 Про 10 ]nН 2 O. При вивітрюванні ультраосновних порід (ультрабазитів) утворюються нонтроніти, або залізисті монтморилоніти (FeAl 2)(OH) 2 . nН 2 Про. В умовах значного атмосферного зволоження відбувається руйнування нонтроніту, при цьому утворюються оксиди та гідроокисли заліза (явище обохривания нонтронітів) та алюмінію.
^ 2.2. ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ВІТРУ

На земній поверхні постійно дмуть вітри. Швидкість, сила та напрямок вітрів бувають різні. Нерідко вони мають ураганний характер.

Вітер - один з найважливіших екзогенних факторів, що перетворюють рельєф Землі та формують специфічні відкладення. Найбільш яскраво ця діяльність проявляється в пустелях, що займають близько 20% поверхні континентів, де сильні вітри поєднуються з малою кількістю атмосферних опадів, що випадають (річна кількість не перевищує 100-200 мм/рік); різким коливанням температури, що іноді досягає 50 o і вище, що сприяє інтенсивним процесам вивітрювання; відсутністю чи розрідженістю рослинного покриву.

Вітер здійснює велику геологічну роботу: руйнування земної поверхні (видування, або дефляція, обточування або корозія), перенесення продуктів руйнування та відкладення (акумуляція) цих продуктів у вигляді скупчень різної форми. Усі процеси, зумовлені діяльністю вітру, створювані ними форми рельєфу і відкладення називають еоловими (Еол у давньогрецькій міфології – бог вітрів).
^

2.2.1. ДЕФЛЯЦІЯ ТА КОРАЗІЯ

Площа дефляція спостерігається як у межах корінних скельних порід, схильних до інтенсивних процесів вивітрювання, так і особливо на поверхнях, складених річковими, морськими, воднольодовиковими пісками та іншими пухкими відкладеннями. У твердих тріщинуватих скельних гірських породах вітер проникає у всі тріщини і видує їх пухкі продукти вивітрювання.

Поверхня пустель у місцях розвитку різноманітного уламкового матеріалу внаслідок дефляції поступово очищається від піщаних і дрібноземистих частинок (що виносяться вітром) і на місці залишаються лише грубі уламки – кам'янистий та щебнистий матеріал. Площа дефляція іноді виявляється в посушливих степових областях різних країн, де періодично виникають сильні висушуючі вітри – «суховеї», які видувають розорані ґрунти, переносячи на далекі відстані велику кількість її частинок.

Локальна дефляція проявляється у окремих зниженнях рельєфу. Багато дослідників саме дефляцією пояснюють походження деяких великих глибоких безстічних улоговин у пустелях Середньої Азії, Аравії та Північної Африки, дно яких подекуди опущене на багато десятків і навіть перші сотні метрів нижче за рівень Світового океану.

Корозія являє собою механічну обробку оголених гірських порід вітром за допомогою твердих частинок, що переносяться, - обточування, шліфування, висвердлювання і т.п.

Піщані частинки піднімаються вітром на різну висоту, але їх найбільша концентрація в нижніх приземних частинах повітряного потоку (до 1,0-2,0 м). Сильні удари піску, що тривало тривають, про нижні частини скельних виступів підточують і як би підрізають їх, і вони утонюються в порівнянні з вищележачими. Цьому сприяють процеси вивітрювання, що порушують монолітність породи, що супроводжується швидким видаленням продуктів руйнування. Таким чином, взаємодія дефляції, перенесення піску, коразії та вивітрювання надають скелям у пустелях своєрідних обрисів.

Академік В. А. Обручев у 1906 р. відкрив у Джунгарії, що межує зі Східним Казахстаном, ціле «еолове місто», що складається з химерних споруд і фігур, створених у пісковиках і строкатих глинах внаслідок пустельного вивітрювання, дефляції та коразії. Якщо на шляху руху піску трапляються гальки або невеликі уламки твердих порід, то вони стираються, шліфуються по одній або декільком плоским граням. При досить тривалому впливі несомого вітром піску з галек і уламків утворюються еолові багатогранники або тригранники з блискучими гранями відполірованими і відносно гострими ребрами між ними (рис. 5.2). Слід також зазначити, що коразія і дефляція проявляються і на горизонтальній глинистій поверхні пустель, де при стійких вітрах одного напрямку піщані струмені утворюють окремі довгі борозни або жолоби завглибшки від десятків сантиметрів до перших метрів, розділені паралельними неправильною формою гребенями. Такі освіти у Китаї називають ярдангами.

2.2.2 ПЕРЕНОС

Під час руху вітер захоплює піщані та пилуваті частинки і переносить їх на різні відстані. Перенесення здійснюється або стрибкоподібно, або перекочуванням їх дном, або у зваженому стані. Відмінність перенесення залежить від величини частинок, швидкості вітру та ступеня його турбулентності. При вітрах швидкістю до 7 м/с близько 90% піщаних частинок переноситься у шарі 5-10 см від поверхні Землі, при сильних вітрах (15-20 м/с) пісок піднімається на кілька метрів. Штормові вітри та урагани піднімають пісок на десятки метрів у висоту і перекочують навіть гальки та плоский щебінь діаметром до 3-5 см і більше. Процес переміщення піщаних зерен здійснюється у вигляді стрибків або стрибків під крутим кутом від кількох сантиметрів до кількох метрів по викривленим траєкторіям. При своєму приземленні вони б'ють і порушують інші піщані зерна, які залучаються до стрибкоподібного руху, або сальтацію (лат. «сальтаціо» – стрибок). Так відбувається безперервний процес переміщення безлічі піщаних зерен.

^

2.2.3 АКУМУЛЯЦІЯ ТА ЕОЛОВІ ВІДКЛАДЖЕННЯ

Еолові піски відрізняються значною відсортованістю, гарною обкатаністю, матовою поверхнею зерен. Це переважно дрібнозернисті піски, розмір яких становить 0,25-0,1 мм.

Найпоширенішим у них мінералом є кварц, але й інші стійкі мінерали (польові шпати та інших.). Менш стійкі мінерали, такі як слюди, в процесі еолової переробки стираються і виносяться. Колір еолових пісків різний, найчастіше світло-жовтий, буває жовтувато-коричневий, котрий іноді червонуватий (при дефляції червоноземних кор вивітрювання). У відкладених еолових пісках спостерігається похила або шарування, що перехрещується, що вказує на напрями їх транспортування.

Еолова судьба (нім. «Лес» – жовтозем) є своєрідним генетичним типом континентальних відкладень. Він утворюється при накопиченні зважених пилуватих частинок, що виносяться вітром за межі пустель і їх крайові частини, і в гірські області. Характерним комплексом ознак судьби є:

1) складання пилуватими частинками переважно алевритової розмірності – від 0,05 до 0,005 мм (більше 50%) при підпорядкованому значенні глинистої та тонкопісчанистої фракцій і майже повною відсутністю більших частинок;

2) відсутність шаруватості та однорідність по всій товщі;

3) наявність тонкорозсіяного карбонату кальцію і вапняних стяжень;

4) різноманітність мінерального складу (кварц, польовий шпат, рогова обманка, слюда та ін.);

5) пронизаність лесів численними короткими вертикальними трубчастими макропорами;

6) підвищена загальна пористість, що досягає місцями 50-60%, що свідчить про недоущільненість;

7) просідання під навантаженням і при зволоженні;

8) стовпчаста вертикальна окремість у природних оголеннях, що, можливо, пов'язане з незграбністю форм мінеральних зерен, що забезпечують міцне зчеплення. Потужність лесів коливається від кількох до 100 м і більше.

Особливо великі потужності відзначаються у Китаї, освіта яких деякими дослідниками передбачається за рахунок винесення пилового матеріалу з пустель Центральної Азії.

1. ^

2. 2.3 ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПОВЕРХНІВНИХ ТЕКУЧИХ ВОД

Ерозія здійснюється динамічним впливом води на гірські породи. Крім того, річковий потік стирає породи уламками, які несе вода, та й самі уламки руйнуються та руйнують ложе потоку тертям при перекочуванні. Водночас вода має на гірські породи розчинну дію.

Виділяють два типи ерозії:

1) донна, або глибинна, спрямована на врізання річкового потоку у глибину;

2) бічна, що веде до підмиву берегів і загалом до розширення долини.

У початкових стадіях розвитку річки переважає донна ерозія, яка прагне виробити профіль рівноваги стосовно базису ерозії – рівню басейну, куди вона впадає. Базис ерозії визначає розвиток усієї річкової системи – головної річки з її притоками різних порядків. Початковий профіль, у якому закладається річка, зазвичай характеризується різними нерівностями, створеними до утворення долини. Такі нерівності можуть бути зумовлені різними факторами: наявністю виходів у руслі річки неоднорідних за стійкістю гірських порід (літологічний фактор); озера по дорозі руху річки (кліматичний чинник); структурні форми – різні складки, розриви, їх поєднання (тектонічний чинник) та інші форми. У міру вироблення профілю рівноваги та зменшення ухилів русла донна ерозія поступово слабшає і все більше починає позначатися бічна ерозія, спрямована на підмив берегів та розширення долини. Це особливо проявляється в періоди повінь, коли швидкість та ступінь турбулентності руху потоку різко збільшуються, особливо в стрижневій частині, що викликає поперечну циркуляцію. Вихідні вихрові рухи води в придонному шарі сприяють активному розмиву дна в стрижневій частині русла, і частина донних наносів виноситься до берега. Нагромадження наносів призводить до спотворення форми поперечного перерізу русла, порушується прямолінійність потоку, у результаті стрижень потоку зміщується одному з берегів. Починається посилене підмивання одного берега і накопичення наносів на іншому, що викликає утворення вигину річки. Такі первинні вигини, поступово розвиваючись, перетворюються на закрути, що грають велику роль у формуванні річкових долин.

Річки переносять велику кількість уламкового матеріалу різної розмірності – від тонких мулистих частинок та піску до великих уламків. Перенесення його здійснюється волочінням (перекочуванням) дном найбільших уламків і у зваженому стані піщаних, алевритових і тонших частинок. Уламкові матеріали, що переносяться, ще більше посилюють глибинну ерозію. Вони є ніби ерозійними інструментами, які дроблять, руйнують, шліфують гірські породи, що складають дно русла, але й самі подрібнюються, стираються з утворенням піску, гравію, гальки. Привабливі по дну і зважені матеріали, що переносяться, називають твердим стоком річок. Крім уламкового матеріалу річки переносять і розчинені мінеральні сполуки. У річкових водах гумідних областей переважають карбонати Са і Mg, яких припадає на частку близько 60% іонного стоку (О. А. Алекін). У невеликих кількостях зустрічаються сполуки Fe і Мn, що частіше утворюють колоїдні розчини. У річкових водах аридних областей крім карбонатів помітну роль грають хлориди та сульфати.

Поряд з ерозією та перенесенням різного матеріалу відбувається і його акумуляція (відкладення). На перших стадіях розвитку річки, коли переважають процеси ерозії, що виникають місцями відкладення виявляються нестійкими і зі збільшенням швидкості перебігу під час повінь вони знову захоплюються потоком і переміщаються вниз за течією. Але в міру вироблення профілю рівноваги та розширення долин утворюються постійні відкладення, які називаються алювіальними, або алювієм (лат. «алювіо» – нанос, намив).
^

2.4. ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПІДЗЕМНИХ ВОД

Велика геологічна діяльність підземних вод. З ними пов'язані карстові процеси в розчинних гірських породах, зповзання земляних мас по схилах ярів, річок і морів, руйнування родовищ корисних копалин та утворення їх у нових місцях, винесення різних сполук і тепла з глибоких зон земної кори.

Карст являє собою процес розчинення, або вилуговування тріщинуватих розчинних гірських порід підземними та поверхневими водами, в результаті якого утворюються негативні западинні форми рельєфу на поверхні Землі та різні порожнини, канали та печери у глибині. Вперше такі широко розвинені процеси детально були вивчені узбережжя Адріатичного моря, на плато Карст поблизу Трієста, звідки й отримали свою назву. До розчинних порід належать солі, гіпс, вапняк, доломіт, крейда. Відповідно до цього розрізняють соляний, гіпсовий та карбонатний карст. Найбільш вивчений карбонатний карст, що пов'язано зі значним площим поширенням вапняків, доломітів, крейди.

Необхідними умовами розвитку карсту є:

1) наявність розчинних порід;

2) тріщинуватість порід, що забезпечує проникнення води;

3) розчинна здатність води.
До поверхневих карстових форм відносяться:

1) карри, або шрами, невеликі заглиблення у вигляді вибоїн і борозен глибиною від кількох сантиметрів до 1-2 м;

2) понори - вертикальні або похилі отвори, що йдуть у глибину і поглинають поверхневі води;

3) карстові вирви, що мають найбільше поширення, як у гірських районах, так і на рівнинах. Серед них за умовами розвитку виділяються:

А) вирви поверхневого вилуговування, пов'язані з розчинною діяльністю метеорних вод;

Б) вирви провальні, що утворюються шляхом обвалення склепінь підземних карстових порожнин;

4) великі карстові улоговини, на дні яких можуть розвиватися карстові воронки;

5) найбільші карстові форми - полья, добре відомі в Югославії та інших районах;

6) карстові колодязі та шахти, що досягають місцями глибин понад 1000 м і є як би перехідними до підземних карстових форм.

До підземних карстових форм відносяться різні канали та печери. Найбільшими підземними формами є карстові печери, що представляють систему горизонтальних або кілька похилих каналів, що часто складно гілкуються і утворюють величезні зали або гроти. Така нерівність в контурах, мабуть, обумовлена ​​характером складної тріщинуватості порід, а можливо, і неоднорідністю останніх. На дні ряду печер багато озер, іншими печерами протікають підземні водотоки (річки), які під час руху справляють як хімічний вплив (вилуговування), а й розмив (ерозію). Наявність постійних водних потоків печерах нерідко пов'язані з поглинанням поверхневого річкового стоку. У карстових масивах відомі річки, що зникають (частково або повністю), періодично зникаючі озера.

З діяльністю підземних та поверхневих вод та іншими факторами пов'язані різноманітні усунення гірських порід, що складають круті берегові схили долин річок, озер та морів. До таких гравітаційних зсувів, окрім осипів, обвалів, належать і зсуви. Саме в зсувних процесах підземні води відіграють важливу роль. Під зсувами розуміють великі зміщення різних гірських порід схилом, що поширюються окремих районах великі простори і глибину. Часто зсуви бувають дуже складної будови, вони можуть представляти серію блоків, що сповзають вниз по площинах ковзання із закиданням шарів зміщених гірських порід у бік корінного.

Зсувні процеси протікають під впливом багатьох факторів, до яких належать:

1) значна крутість берегових схилів та утворення тріщин бортової відсічі;

2) підмив берега річкою (Поволжя та інші річки) або абразія морем (Крим, Кавказ), що збільшує напружений стан схилу і порушує рівновагу, що існувала;

3) велика кількість атмосферних опадів і збільшення ступеня обводненості порід схилу як поверхневими, так і підземними водами. У ряді випадків саме в період або наприкінці інтенсивного випадання атмосферних опадів відбуваються зсуви ґрунту. Особливо великі зсуви викликаються повенями;

4) вплив підземних вод визначається двома факторами – суффозією та гідродинамічним тиском. Суфозія, або підкопування, що викликається джерелами підземних вод, що виходять на схилі, що виносять з водоносного шару дрібні частинки водовмісної гірської породи і хімічно розчинних речовин. В результаті це призводить до розпушення водоносного шару, що природно викликає нестійкість вище розташованої частини схилу, і він сповзає; гідродинамічний тиск, створюваний підземними водами при виході на поверхню схилу. Це особливо проявляється при зміні рівня води в річці в моменти повінь, коли річкові води інфільтруються в борти долини і підвищують рівень підземних вод. Спад порожніх вод у річці відбувається порівняно швидко, а зниження рівня підземних вод щодо повільно (відстає). В результаті такого розриву між рівнями річкових та підземних вод може відбуватися видавлювання прихилової частини водоносного шару, а слідом за ним зсув гірських порід, розташованих вище;

5) падіння гірських порід у бік річки або моря, особливо якщо в їхньому складі є глини, які під впливом вод та процесів вивітрювання набувають пластичних властивостей;

6) антропогенний вплив на схили (штучне підрізування схилу та збільшення його крутості, додаткове навантаження на схили пристроєм різних споруд, руйнування пляжів, вирубування лісу та ін.).

Таким чином, у комплексі факторів, що сприяють зсувним процесам, суттєва, а іноді й вирішальна роль належить підземним водам. У всіх випадках при вирішенні питань будівництва тих чи інших споруд поблизу схилів детально вивчається їхня стійкість, і виробляються заходи щодо боротьби з зсувами у кожному конкретному випадку. У ряді місць працюють спеціальні протизсувні станції.
^ 2.5. ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ Льодовиків

Льодовики являють собою природне тіло великих розмірів, що складається з кристалічного льоду, утвореного на поверхні землі в результаті скупчення і подальшого перетворення твердих атмосферних опадів і перебуває в русі.

При русі льодовиків здійснюється ряд взаємозалежних геологічних процесів:

1) руйнування гірських порід підлідного ложа з утворенням різного за формою та розміром уламкового матеріалу (від тонких піщаних частинок до великих валунів);

2) перенесення уламків порід на поверхні та всередині льодовиків, а також вмерзлих у придонні частини льоду або переміщуваних волочінням по дну;

3) акумуляція уламкового матеріалу, що має місце як у процесі руху льодовика, так і при дегляціації. Весь комплекс зазначених процесів та їх результати можна спостерігати у гірських льодовиках, особливо там, де льодовики раніше протягувалися на багато кілометрів далі сучасних кордонів. Руйнівна робота льодовиків називається екзарацією (від латів. "Екзарація" - виорювання). Особливо інтенсивно вона проявляється при великих потужностях льоду, що створюють величезний тиск на підлідне ложе. Відбувається захоплення та виламування різних блоків гірських порід, їх дроблення, витікання.

Льодовики, насичені уламковим матеріалом, що вмерзли в придонні частини льоду, при русі по скельних породах залишають на їх поверхні різні штрихи, подряпини, борозни - льодовикові шрами, орієнтовані у напрямку руху льодовика.

Льодовики при своєму русі переносять величезну кількість різноманітного уламкового матеріалу, що складається переважно з продуктів надлікивого і підльодовикового вивітрювання, а також з уламків, що виникають при механічному руйнуванні гірських порід льодовиками, що рухаються. Весь цей уламковий матеріал, що потрапляє в тіло льодовика, що переноситься і відкладається ним називається мореною. Серед рухомого моренного матеріалу розрізняють морени поверхневі (бічні та серединні), внутрішні та донні. Матеріал, що відклався, отримав назву берегових і кінцевих морен.

Берегові морени є валами уламкового матеріалу, розташовані вздовж схилів льодовикових долин. Кінцеві морени утворюються дома закінчення льодовиків, де відбувається повне танення.
^ 2.6. ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ОКЕАНІВ І МОРІВ

Відомо, що поверхня земної кулі становить 510 млн.км 2 , їх близько 361 млн.км 2 , чи 70,8%, займають океани і моря, а 149 млн.км 2 , чи 29,2% - суша. Таким чином, площа, зайнята океанами та морями, майже в 2,5 рази перевищує площу суші. У морських басейнах, як завжди називають моря і океани, протікають складні процеси енергійного руйнування, переміщення продуктів руйнування, відкладення опадів і формування їх різних осадових гірських порід.

Геологічна діяльність моря як руйнування гірських порід, берегів і дна називають абразією. Процеси абразії знаходяться у прямій залежності від особливостей руху води, інтенсивності та напрямки дмуть вітрів і течій.

Основну руйнівну роботу здійснюють: морський прибій, і в меншій мірі різні течії (прибережні, донні, припливи та відливи).

^ ЕНДОГЕННІ ПРОЦЕСИ

3.1.МАГМАТИЗМ

Магматичні гірські породи, що утворилися з рідкого розплаву - магми, відіграють величезну роль у будові земної кори. Ці породи сформувалися різними шляхами. Великі їх обсяги застигали на різній глибині, не дійшовши до поверхні, і чинили сильний вплив на породи, що вміщають високою температурою, гарячими розчинами і газами. Так утворилися інтрузивні (лат. "Інтрузіо" - проникаю, впроваджувати) тіла. Якщо магматичні розплави виривалися на поверхню, відбувалися виверження вулканів, які мали залежно складу магми спокійний чи катастрофічний характер. Такий тип магматизму називають ефузійним (лат. "ефузіо" - вилив), що не зовсім точно. Нерідко виверження вулканів носять вибуховий характер, у якому магма не виливається, а вибухає і земну поверхню випадають тонкороздроблені кристали і застигли крапельки скла - розплаву. Подібні виверження називаються експлозивними (лат. "Експлозіо"-вибухати). Тому, говорячи про магматизм (від грец. "Магма" - пластична, тістоподібна, в'язка маса), слід розрізняти інтрузивні процеси, пов'язані з утворенням і рухом магми нижче поверхні Землі, і вулканічні процеси, зумовлені виходом магми на земну поверхню. Обидва ці процеси нерозривно пов'язані між собою, а прояв того чи іншого з них залежить від глибини та способу утворення магми, її температури, кількості розчинених газів, геологічної будови району, характеру та швидкості рухів земної кори тощо.

Виділяють магматизм:

Геосинклінальний

Платформенний

Океанічний

Магматизм областей активізації
По глибині прояву:

Абісальний

Гіпабісальний

Поверхневий
За складом магми:

Ультраосновний

Основний

Лужний
У сучасну геологічну епоху магматизм особливо розвинений у межах Тихоокеанського геосинклінального поясу, серединно-океанічних хребтів, рифових зон Африки та Середземномор'я та ін. З магматизмом пов'язано утворення великої кількості різноманітних родовищ корисних копалин.

Якщо рідкий магматичний розплав досягає земної поверхні, відбувається його виверження, характер якого визначається складом розплаву, його температурою, тиском, концентрацією летких компонентів та іншими параметрами. Однією з найважливіших причин вивержень магми є дегазація. Саме гази, укладені у розплаві, служать тим "рушієм", який викликає виверження. Залежно кількості газів, їх складу і температури вони можуть виділятися з магми відносно спокійно, тоді відбувається вилив - ефузія лавових потоків. Коли гази відокремлюються швидко, відбувається миттєве закипання розплаву і магма розривається газовими бульбашками, що розширюються, що викликають потужне вибухове виверження - експлозію. Якщо в'язка магма і температура її невисока, то розплав повільно вичавлюється, видавлюється на поверхню, відбувається екструзія магми.

Таким чином, спосіб і швидкість відділення летких визначають три основні форми вивержень: ефузійне, експлозивне та екструзивне. Вулканічні продукти при виверженнях бувають рідкими, твердими та газоподібними

Газоподібні продукти або леткі, як було показано вище, відіграють вирішальну роль при вулканічних виверженнях і їх склад дуже складний і вивчений далеко не повністю через труднощі з визначенням складу газової фази в магмі, що знаходиться глибоко під поверхнею Землі. За даними прямих вимірювань, у різних діючих вулканах серед летких містяться водяна пара, діоксид вуглецю (СО 2), оксид вуглецю (СО), азот (N 2), діоксид сірки (SO 2), оксид сірки (III) (SO 3) , газоподібна сірка (S), водень (H 2), аміак (NH 3), хлористий водень (HCL), фтористий водень (HF), сірководень (H 2 S), метан (CH 4), борна кислота (Н 3 ВО 2), хлор (Cl), аргон та інші, хоча переважають Н 2 Про і 2 . Є хлориди лужних металів, а також заліза. Склад газів та його концентрація дуже змінюються не більше одного вулкана від місця до місця й у часі, залежать вони й від температури й у загальному вигляді від ступеня дегазації мантії, тобто. від типу земної кори.

Рідкі вулканічні продукти представлені лавою – магмою, що вийшла на поверхню і вже сильно дегазованою. Термін "лава" походить від латинського слова "лавер" (мити, прати) і раніше лавою називали грязьові потоки. Головні властивості лави - хімічний склад, в'язкість, температура, зміст летких - визначають характер ефузивних вивержень, форму та протяжність лавових потоків.

3.2.МЕТАМОРФІЗМ

Виділяють ізохімічний метаморфізм, при якому хімічний склад породи змінюється несуттєво, і не ізохімічний метаморфізм (метасоматоз) для якого характерна помітна зміна хімічного складу породи, внаслідок перенесення компонентів флюїдом.

За розміром ареалів поширення метаморфічних порід, їх структурного стану та причин метаморфізму виділяються:

Регіональний метаморфізм, який торкається значних обсягів земної кори, і поширений на великих площах

Метаморфізм надвисоких тисків

Контактовий метаморфізм приурочений до магматичних інтрузій, і походить від тепла магми, що остигає

Динамометаморфізм відбувається у зонах розломів, він пов'язаний із значною деформацією порід

Імпактний метаморфізм, який відбувається при різкому ударі метеорита об поверхню планети
^ 3.2.1 ОСНОВНІ ФАКТОРИ МЕТАМОРФІЗМУ

Основними факторами метаморфізму є температура, тиск та флюїд.

Зі зростанням температури відбуваються метаморфічні реакції з розкладанням водомістких фаз (хлорити, слюди, амфіболи). Зі зростанням тиску відбуваються реакції із зменшенням обсягу фаз. За температур більше 600 ˚С починається часткове плавлення деяких порід, утворюються розплави, які йдуть на верхні горизонти, залишаючи тугоплавкий залишок – рестить.
Флюїдом називаються леткі компоненти метаморфічних систем. Це насамперед вода та вуглекислий газ. Рідше роль можуть грати кисень, водень, вуглеводні, сполуки галогенів та інші. У присутності флюїду область стійкості багатьох фаз (особливо містять ці леткі компоненти) змінюються. У їх присутності плавлення гірських порід починається за значно нижчих температур.
^ 3.2.2.ФАЦІЇ МЕТАМОРФІЗМУ

Метаморфічні породи дуже різноманітні. Як породоутворюючих мінералів у них встановлено понад 20 мінералів. Породи близького складу, але які у різних термодинамічних умовах можуть мати зовсім різний мінеральний склад. Першими дослідниками метаморфічних комплексів було встановлено, що можна виділити кілька характерних широко поширених асоціацій, які утворилися в різних термодинамічних умовах. Перший поділ метаморфічних порід з термодинамічних умов освіти зробив Ескола. У породах базальтового складу він виділив зелені сланці, епідотові породи, амфіболіти, гранулити та еклогіти. Подальші дослідження показали логічність та змістовність такого поділу.

Надалі почалося інтенсивне експериментальне вивчення мінеральних реакцій, і зусиллями багатьох дослідників було складено схема фацій метаморфізму – Р-Т діаграма, де показано підлозі стійкості окремих мінералів і мінеральних асоціацій. Схема фацій стала одним із основних інструментів аналізу метаморфічних комплектів. Геологи, визначивши мінеральний склад породи, співвідносили її з якоюсь фацією, і за появою і зникнення мінералів становили карти изоград – ліній рівних температур. У практично сучасному варіанті схема фацій метаморфізму була опублікована групою вчених під керівництвом В.С. Соболєва в Сибірському відділенні АН СРСР.

3.3.Землетруси

На узбережжях море відступає, оголюючи дно, а потім на берег обрушується гігантська хвиля, змітаючи все на своєму шляху, несучи залишки будов у морі. Великі землетруси супроводжуються численними жертвами серед населення, яке гине під руїнами будівель, від пожеж, нарешті, просто від паніки, що виникає. Землетрус це лихо, катастрофа, тому величезні зусилля витрачаються на передбачення можливих сейсмічних поштовхів, на виділення сейсмонебезпечних районів, на заходи, покликані зробити промислові та цивільні будівлі сейсмостійкими, що веде до великих додаткових витрат у будівництві.

Будь-який землетрус - це тектонічні деформації земної кори або верхньої мантії, що відбуваються внаслідок того, що напруги, що накопичилися, в якийсь момент перевищили міцність гірських порід в даному місці. Розрядка цих напруг і викликає сейсмічні коливання як хвиль, які, досягнувши земної поверхні, роблять руйнації. "Спусковий гачок", що викликає розрядку напруг, може бути, на перший погляд, незначним, наприклад заповнення водосховища, швидка зміна атмосферного тиску, океанські припливи і т.д.

^ СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Г. П. Горшков, А.Ф. Якушева Загальна геологія. Видання третє. - Видавництво Московського університету, 1973 - 589с.: Іл.

2. Н. В. Короновський, А. Ф. Якушева Основи геології - 213с.: Іл.

3. В.П. Ананьєв, А.Д. Потапов Інженерна геологія. Видання третє, перероблене та виправлене. - М.: Вища школа, 2005. - 575 с.: Іл.

1. ЕКЗОГЕННІ ТА ЕНДОГЕННІ ПРОЦЕСИ

Екзогенні процеси - геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі та у верхніх частинах земної кори (вивітрювання, ерозія, діяльність льодовиків та ін); обумовлені головним чином енергією сонячної радіації, силою тяжкості та життєдіяльністю організмів.

Ерозія (від латів. erosio – роз'їдання) – руйнація гірських порід і грунтів поверхневими водними потоками і вітром, що включає відрив і винесення уламків матеріалу і супроводжується їх відкладенням.

Часто, особливо у зарубіжній літературі, під ерозією розуміють будь-яку руйнівну діяльність геологічних сил, як-от морський прибій, льодовики, гравітація; у разі ерозія виступає синонімом денудації. Для них, однак, існують і спеціальні терміни: абразія (хвильова ерозія), екзарація (льодовикова ерозія), гравітаційні процеси, соліфлюкція тощо. буд.

За швидкістю розвитку ерозію ділять на нормальну та прискорену. Нормальна має місце завжди за наявності скільки-небудь вираженого стоку, протікає повільніше ґрунтоутворення і не призводить до помітних змін рівня та форми земної поверхні. Прискорена йде швидше за ґрунтоутворення, призводить до деградації ґрунтів і супроводжується помітною зміною рельєфу. З причин виділяють природну та антропогенну ерозію. Слід зазначити, що антропогенна ерозія який завжди прискорена, і навпаки.

Робота льодовиків - рельєфоутворююча діяльність гірських і покривних льодовиків, що полягає в захопленні частинок гірських порід льодовиком, що рухається, переносі і відкладення їх при таненні льоду.

Ендогенні процеси Ендогенні процеси – геологічні процеси, пов'язані з енергією, що виникає у надрах твердої Землі. До ендогенних процесів належать тектонічні процеси, магматизм, метаморфізм, сейсмічна активність.

Тектонічні процеси – утворення розломів та складок.

Магматизм – термін, що поєднує ефузивні (вулканізм) та інтрузивні (плутонізм) процеси у розвитку складчастих та платформних областей. Під магматизмом розуміють сукупність всіх геологічних процесів, рушійною силою яких є магма та її похідні.

Магматизм є проявом глибинної активності Землі; він тісно пов'язаний з її розвитком, тепловою історією та тектонічною еволюцією.

Виділяють магматизм:

геосинклінальний

платформний

океанічний

магматизм областей активізації

По глибині прояву:

абісальний

гіпобісальний

поверхневий

За складом магми:

ультраосновний

Основний

кислий

лужний

У сучасну геологічну епоху магматизм особливо розвинений у межах Тихоокеанського геосинклінального поясу, серединно-океанічних хребтів, рифових зон Африки та Середземномор'я та ін. З магматизмом пов'язано утворення великої кількості різноманітних родовищ корисних копалин.

Сейсмічна активність – це кількісна міра сейсмічного режиму, що визначається середнім числом вогнищ землетрусів у деякому діапазоні енергетичної величини, які виникають на території, що розглядається, за певний час спостереження.

2. ЗЕМЛЕТРЯСИ

геологічний земний кора епейрогенічний

Найбільш чітко дію внутрішніх сил Землі виявляється у явищі землетрусів, під якими розуміються струси земної кори, викликані зміщеннями гірських порід надрах Землі.

Землетрус – явище досить поширене. Воно спостерігається на багатьох ділянках материків, а також на дні океанів та морів (в останньому випадку говорять про «моретрус»). Кількість землетрусів на земній кулі досягає кількох сотень тисяч на рік, тобто в середньому відбувається одне два землетруси на хвилину. Сила землетрусу різна: більшість їх уловлюється лише високочутливими приладами -сейсмографами, інші відчуваються людиною безпосередньо. Кількість останніх досягає двох-трьох тисяч на рік, причому розподіляються вони дуже нерівномірно – в одних районах такі сильні землетруси дуже часті, а в інших надзвичайно рідкісні або практично відсутні.

Землетруси можна поділити на ендогенні, пов'язані з процесами, що відбуваються в глибині Землі, та екзогенні, що залежать від процесів, що відбуваються поблизу поверхні Землі.

До зндогенних землетрусів відносяться вулканічні землетруси, викликані процесами виверження вулканів, і тектонічні, зумовлені переміщенням речовини в глибоких надрах Землі.

До екзогенних землетрусів відносяться землетруси, що відбуваються в результаті підземних обвалів, пов'язаних з карстовими та деякими іншими явищами, вибухогазів тощо. Екзогенні землетруси можуть викликатися також процесами, що відбуваються на поверхні Землі: обвалами скель, ударами метеоритів, падінням води з великої висоти та іншими явищами, а також факторами, пов'язаними з діяльністю людини (штучними вибухами, роботою машин і т.п.).

Генетично землетруси можна класифікувати так:. Природні

Ендогенні: а) тектонічні; б) вулканічні. Екзогенні: а) карстово-обвальні, б) атмосферні; в) від ударів хвиль, водоспадів тощо.

а) від вибухів, б) від артилерійської стрілянини, в) від штучного обвалення гірських порід, г) від транспорту тощо.

У курсі геології розглядаються лише землетруси, пов'язані з ендогенними процесами.

У тих випадках, коли сильні землетруси відбуваються в густонаселених районах, вони завдають величезної шкоди людині. З лих, завданих людині, землетруси що неспроможні зрівнятися з жодним іншим явищем природи. Так наприклад, у Японії під час землетрусу 1 вересня 1923 р., що тривав лише кілька секунд, було повністю знищено 128 266 будинків і 126 233 частково зруйновано, загинуло близько 800 суден, було вбито і зникли безвісти 142 807 осіб. Понад 100 тис. людей отримали поранення.

Описати явище землетрусу надзвичайно важко, оскільки весь процес триває всього кілька секунд або хвилин, і людина не встигає сприйняти все різноманіття змін, що відбуваються за цей час у природі. Увага фіксується зазвичай тільки на колосальних руйнуваннях, які з'являються в результаті землетрусу.

Ось як описує М. Горький землетрус, що стався в Італії в 1908 р., очевидцем якого він був: «Земля глухо гуділа, стогнала, горбилася під ногами і хвилювалася, утворюючи глибокі тріщини – начебто в глибині прокинувся і повертається століттями, що дрімав … Здригнувшись і похитуючись, будівлі нахилялися, по їхніх білих стінах, як блискавки, зміїлися тріщини і стіни розсипалися, засинаючи вузькі вулиці та людей серед них… Підземний гул, гуркіт каміння, вереск дерева заглушають крики про допомогу, крики безумства. Земля хвилюється, як море, скидаючи з грудей свої палаци, халупи, храми, казарми, в'язниці, школи, кожним здриганням знищуючи сотні та тисячі жінок, дітей, багатих та бідних. ».

Внаслідок цього землетрусу було зруйновано м. Мессіна та низку інших населених пунктів.

Загальна послідовність всіх явищ під час землетрусу була вивчена І. В. Мушкетовим під час найбільшого із середньоазіатських Алма-Атинського землетрусу 1887 р.

27 травня 1887 р. увечері, як писали очевидці, ніяких ознак землетрусу не було, але домашні тварини поводилися неспокійно, не приймали корми, рвалися з прив'язі і т.п. поштовх. Струс тривав трохи більше секунди. Через кілька хвилин гул відновився, він нагадував глухий дзвін потужних численних дзвонів або гуркіт важкої артилерії, що проїжджала. За гулом почулися сильні нищівні удари: у будинках сипалася штукатурка, вилітали шибки, руйнувалися печі, падали стіни і стелі: вулиці наповнилися сірим пилом. Найбільше постраждали масивні кам'яні споруди. Біля будинків, розташованих по меридіану, вивалювалися північні та південні стіни, тоді як західні та східні зберігалися. У першу хвилину здавалося, що міста більше не існує, що зруйновано всі будинки без винятку. Удари та струси, але менш сильні, тривали протягом усього дня. Багато пошкоджених, але раніше устоявшихся будинків, падали від цих слабших поштовхів.

У горах утворилися обвали та тріщини, якими місцями на поверхню вийшли потоки підземної води. Глинистий грунт на схилах гір, і до того вже сильно змочений дощами, почав повзти, захаращуючи русла річок. Підхоплена потоками вся ця маса землі, щебеню, валунів у вигляді густих селевих потоків прямувала до підніжжя гір. Один із таких потоків протягнувся на 10 км при ширині 0,5 км.

Руйнування в самому р. Алма-Ата були величезні: з 1800 будинків вціліли поодинокі будинки, але кількість людських жертв була відносно невелика (332 особи).

Численні спостереження показали, що в будинках спочатку (на якусь частку секунди раніше) розвалювалися південні стіни, а потім уже північні, що дзвони в Покровській церкві (у північній частині міста) вдарили за кілька секунд після руйнувань, що сталися у південній частині міста. Все це свідчило, що центр землетрусу перебував на південь від міста.

Більшість тріщин у будинках було нахилено також на південь або точніше на південний схід (170 °) під кутом 40-60 °. Аналізуючи напрям тріщин, І. У. Мушкетов дійшов висновку, що джерело хвиль землетрусу розташовувався глибині 10- 12 км п в 15 км на південь від р. Алма-Ата.

Глибинний центр, або осередок землетрусу, називається гіпоцентром. У плані він окреслюється як округла чи овальна площа.

Область, що лежить на поверхні Землі над гіпоцентром носить назву епіцентру. Вона характеризується максимальними руйнуваннями, причому багато предметів тут зміщуються вертикально (підстрибують), і тріщини в будинках розташовуються дуже круто, майже вертикально.

Площа епіцентру Алма-Атинського землетрусу визначалася в 288 км (36 * 8 км), а область, де землетрус був найбільш сильним, охопила площу в 6000 км . Така область отримала назву плейстосейстової («плейсто» – найбільший та «сейстос» – струсоне).

Алма-Атинський землетрус тривав не один день: слідом за поштовхами 28 травня 1887 р. протягом більше двох років відбувалися поштовхи меншої сили с. інтервалами спочатку кілька годин, а потім днів. Всього за два роки було понад 600 ударів, що все більше слабшають.

В історії Землі описані землетруси із ще більшою кількістю поштовхів. Так, наприклад, 1870 р. у провінції Фокіда в Греції почалися поштовхи, які тривали протягом трьох років. У перші три дні поштовхи йшли через 3 хвилини, протягом перших п'яти місяців сталося близько 500 тис. поштовхів, з них 300 мали руйнівну силу і йшли один за одним із середнім інтервалом у 25 секунд. За три роки загалом сталося понад 750 тис. ударів.

Таким чином, землетрус відбувається не в результаті одноразового акта, що відбувається на глибині, але внаслідок якогось процесу руху матерії, що тривало розвивається, у внутрішніх частинах земної кулі.

За початковим великим поштовхом слід ланцюг дрібніших поштовхів, і цей період можна назвати періодом землетрусу. Усі поштовхи одного періоду виходять із загального гіпоцентру, який іноді в процесі розвитку може зміщуватися, у зв'язку з чим зміщується епіцентр.

Це добре видно на ряді прикладів кавказьких землетрусів, а також землетрусу в районі м. Ашхабада, який стався 6 жовтня 1948 р. Основний поштовх був на 1 годину 12 хвилин без попередніх поштовхів і тривав 8-10 секунд. За цей час у місті та навколишніх селищах сталися величезні руйнування. Одноповерхові будинки з цегли-сирцю розсипалися, і дахи накрили ці купи цегли, домашнього начиння тощо. У більш міцно збудованих будинків вилетіли окремі стіни, розвалилися труби та печі. Цікаво відзначити, що будівлі круглої форми (елеватор, мечеть, собор та ін.) протистояли поштовх краще, ніж звичайні чотирикутні будівлі.

Епіцентр землетрусу розташовувався за 25 км. на південний схід від Ашгабада, в районі радгоспу «Карагаудан». Епіцентральна область виявилася витягнутою у північно-західному напрямку. Гіпоцентр розташовувався на глибині 15-20 км. Довжина плейстосейстової області досягала 80 км, а ширина-10 км. Період Ашхабадського землетрусу був тривалий і складався з безлічі (понад 1000) поштовхів, епіцентри яких розташовувалися на північний захід від головного в межах вузької смуги, розташованої в передгір'ях Копет-Дага.

Гіпоцентри всіх цих повторних поштовхів перебували на тій самій малій глибині (близько 20-30 км), як і гіпоцентр основного поштовху.

Гіпоцентри землетрусів можуть розташовуватися не тільки під поверхнею материків, а й під дном морів та океанів. При моретрусах руйнування приморських міст теж дуже значними і супроводжуються людськими жертвами.

Найсильніший землетрус стався 1775 р. у Португалії. Плейстосейстова область цього землетрусу охопила величезну площу; епіцентр розташовувався під дном Біскайської затоки поблизу столиці Португалії м. Лісабона, що найбільше постраждав.

Перший поштовх стався вдень 1 листопада та супроводжувався страшним гуркотом. За свідченням очевидців, земля на цілий лікоть піднімалася вгору, то опускалася. Вдома падали зі страшним тріском. Величезний монастир на горі так сильно гойдався з боку на бік, що щохвилини погрожував звалитися. Поштовхи тривали 8 хвилин. За кілька годин землетрус відновився.

Мармурова набережна провалилася і пішла під воду. У водяну воронку, що утворилася, були захоплені люди і кораблі, що стояли біля берега. Після землетрусу глибина затоки на місці набережної досягала 200 м-коду.

Море спочатку землетрусу відступило, але потім величезна хвиля заввишки 26 м обрушилася на берег і затопила узбережжя на ширину до 15 км. Таких хвиль, що прямували одна за одною, було три. Те, що вціліло від землетрусу, було змито і забрано в море. Лише у гавані Лісабона було знищено чи пошкоджено понад 300 суден.

Хвилі Лісабонського землетрусу пройшли через весь Атлантичний океан: у Кадікса їх висота досягала 20 м, на Африканському узбережжі, біля берегів Танжера і Марокко - 6 м, на островах Фуншал і Мадера - до 5 м. Хвилі перетнули Атлантичний океан і відчувалися біля берегів Америки на о-вах Мартініка, Барбадос, Антигуа та інших. При Лісабонському землетрусу загинуло понад 60 тис. людина.

Подібні хвилі часто виникають при моретрусах, вони називаються цуцнами. Швидкість поширення цих хвиль коливається від 20 до 300 м/сек залежно від глибини океану; висота хвиль досягає 30 м-коду.

Осушення берега перед цунамі зазвичай триває кілька хвилин і у виняткових випадках досягає годинника. Виникають цунамі лише за тих моретрусах, коли відбувається провал чи підняття певної ділянки дна.

Поява цунамі та хвиль відливу пояснюється так. В епіцентральній ділянці через деформацію дна утворюється хвиля тиску, що поширюється вгору. Море в цьому місці тільки сильно спучується, на поверхні утворюються короткочасні течії, що розходяться у всіх напрямках, або «закипає» з підкиданням води на висоту до 0,3м. Усе це супроводжується гулом. Потім хвиля тиску перетворюється на поверхні хвилі цунамі, що розбігаються в різних напрямках. Відливи перед цунамі пояснюються тим, що спочатку вода спрямовується в підводний провал, з якого виштовхується в епіцентральну область.

У разі коли епіцентри припадають на густонаселені райони, землетруси приносять величезні лиха. Особливо руйнівними були землетруси Японії, де за 1500 років зафіксовано 233 великі землетруси з кількістю поштовхів, що перевищує 2 млн. дол.

Великі лиха завдають землетрусу в Китаї. Під час катастрофи 16 грудня 1920 р. у районі Кансу загинуло понад 200 тис. чоловік, причому головною причиною загибелі були обвали житла, викопаного в долі. Землетруси виняткової сили відбувалися в Америці. Під час землетрусу в районі Ріобамба в 1797 р. загинуло 40 тис. осіб і було зруйновано 80% будівель. У 1812 р. місто Каракас (Венесуела) було зруйноване повністю протягом 15 секунд. Неодноразово майже повністю руйнувався м. Консепсіон в Чилі, сильно постраждав м. Сан-Франциско в 1906 р. У Європі найбільші руйнування спостерігалися після землетрусу в Сицилії, де в 1693 р. було знищено 50 селищ і загинуло понад 60 тис. осіб.

На території СРСР найбільш руйнівними були землетруси на півдні Середньої Азії, Криму (1927 р.) та на Кавказі. Особливо часто страждав від землетрусів м. Шемаха у Закавказзі. Він руйнувався в 1669, 1679, 1828, 1856, 1859, 1872, 1902. До 1859 р. місто Шемаха було губернським центром Східного Закавказзя, але через землетрус столицю довелося перенести до Баку. На рис. 173 показано розміщення епіцентрів Шемахінських землетрусів. Так само, як і в Туркменії, вони розташовуються вздовж певної лінії, витягнутої у північно-західному напрямку.

При землетрусах відбуваються істотні зміни на поверхні Землі, що виражаються в утворенні тріщин, провалів, складок, піднятті окремих ділянок на суші, в утворенні островів на морі тощо. опливин і селевих потоків у горах, появі нових джерел, припинення старих, утворення грязьових сопок, газових викидів та ін. Порушення, що утворюються після землетрусів, називаються постсейсмічними.

явища. пов'язані із землетрусами як на поверхні Землі, так і в її надрах, називаються сейсмічними явищами. Наука, що вивчає сейсмічні явища, називається сейсмологією.

3. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МІНЕРАЛІВ

Хоча головні характеристики мінералів (хімічний склад та внутрішня кристалічна структура) встановлюються на основі хімічних аналізів та рентгеноструктурного методу, побічно вони відображаються у властивостях, які легко спостерігаються чи вимірюються. Для діагностики більшості мінералів достатньо визначити їхній блиск, колір, спайність, твердість, щільність.

Блиск (металевий, напівметалевий і неметалевий – алмазний, скляний, жирний, восковий, шовковистий, перламутровий та ін) обумовлений кількістю відбивається від поверхні мінералу світла і залежить від його показника заломлення. За прозорістю мінерали поділяються на прозорі, напівпрозорі, що просвічують у тонких уламках та непрозорі. Кількісне визначення світлозаломлення та світловідбиття можливе лише під мікроскопом. Деякі непрозорі мінерали сильно відбивають світло і мають металевий блиск. Це характерно для рудних мінералів, наприклад, галеніту (мінерал свинцю), халькопіриту та борніту (мінерали міді), аргентиту та акантиту (мінерали срібла). Більшість мінералів поглинають або пропускають значну частину падаючого на них світла і мають неметалевий блиск. Деякі мінерали мають блиск, перехідний від металевого до неметалевого, який називається напівметалевим.

Мінерали з неметалевим блиском зазвичай світло-забарвлені, деякі з них прозорі. Часто бувають прозорими кварц, гіпс та світла слюда. Інші мінерали (наприклад, молочно-білий кварц), що пропускають світло, але крізь які не можна чітко розрізнити предмети, називають прозорими. Мінерали, що містять метали, відрізняються від інших світлопропускання. Якщо світло проходить крізь мінерал, хоча б у найтонших краях зерен, то воно, як правило, нерудне; якщо ж світло не минає, то воно – рудне. Бувають, втім, і винятки: наприклад, світлозабарвлений сфалерит (мінерал цинку) чи кіновар (мінерал ртуті) нерідко прозорі чи просвічують.

Мінерали розрізняються за якісними характеристиками неметалевого блиску. Глина має тьмяний землистий блиск. Кварц на гранях кристалів або на поверхнях зламу – скляний, тальк, що поділяється на тонкі листочки по площинах спайності – перламутровий. Яскравий, блискучий, як у алмазу, блиск називається алмазним.

Коли світло падає на мінерал з неметалевим блиском, він частково відбивається від поверхні мінералу, а частково заломлюється на цьому кордоні. Кожна речовина характеризується певним показником заломлення. Оскільки цей показник може бути виміряний з високою точністю, він є дуже корисною діагностичною ознакою мінералів.

Характер блиску залежить від показника заломлення, а обидва вони – від хімічного складу та кристалічної структури мінералу. У загальному випадку прозорі мінерали, що містять атоми важких металів, відрізняються сильним блиском та високим показником заломлення. До цієї групи належать такі поширені мінерали, як англезит (сульфат свинцю), каситерит (оксид олова) та титаніт, або сфен (силікат кальцію та титану). Мінерали, що складаються з відносно легких елементів, можуть мати сильний блиск і високий показник заломлення, якщо їх атоми щільно упаковані і утримуються сильними хімічними зв'язками. Яскравим прикладом є алмаз, що складається лише з одного легкого елемента вуглецю. У меншій мірі це справедливо і для мінералу корунду (Al2O3), прозорі кольорові різновиди якого – рубін та сапфіри – є дорогоцінним камінням. Хоча корунд складається з легких атомів алюмінію та кисню, вони так міцно пов'язані між собою, що мінерал має досить сильний блиск і відносно високий показник заломлення.

Деякі блиски (жирний, восковий, матовий, шовковистий та ін) залежать від стану поверхні мінералу або від будови мінерального агрегату; смоляний блиск характерний багатьом аморфних речовин (зокрема мінералів, містять радіоактивні елементи уран чи торий).

Колір-простий і зручний діагностичний ознака. Як приклади можна навести латунно-жовтий пірит (FeS2), свинцево-сірий галеніт (PbS) і сріблясто-білий арсенопірит (FeAsS2). В інших рудних мінералів з металевим або напівметалевим блиском характерний колір може бути замаскований грою світла в тонкій поверхневій плівці (втеченістю). Це властиво більшості мінералів міді, особливо борніту, який називають «павлиною рудою» через його райдужну синьо-зелену втечу, що швидко виникає на свіжому зламі. Однак інші мідні мінерали пофарбовані в добре всім знайомі кольори: малахіт - зелений, азурит - синій.

Деякі неметалеві мінерали безпомилково впізнаються за кольором, зумовленим головним хімічним елементом (жовтому – сірки та чорному – темно-сірому – графіту та ін.). Багато неметалевих мінералів складаються з елементів, які забезпечують їм специфічної забарвлення, але вони відомі пофарбовані різновиду, колір яких зумовлений присутністю домішок хімічних елементів у малих кількостях, не зіставних з інтенсивністю викликаного ними забарвлення. Такі елементи називають хромофор; їх іони відрізняються вибірковим поглинанням світла. Наприклад, густо-фіолетовий аметист завдячує своїм забарвленням мізерної домішки заліза в кварці, а густий зелений колір смарагду пов'язаний з невеликим вмістом хрому в берилі. Забарвлення зазвичай безбарвних мінералів може з'являтися внаслідок дефектів кристалічної структури (зумовлених незаповненими позиціями атомів у ґратах або входженням сторонніх іонів), які можуть спричинити селективне поглинання деяких довжин хвиль у спектрі білого світла. Тоді мінерали забарвлюються у додаткові кольори. Рубіни, сапфіри та олександрити завдячують своїм забарвленням саме таким світловим ефектам.

Безбарвні мінерали можуть бути забарвлені механічними включеннями. Так, тонка розсіяна вкрапленість гематиту надає кварцу червоного кольору, хлориту – зеленого. Молочний кварц замутнений газово-рідкими включеннями. Хоча колір мінералів - одна з найлегше визначуваних властивостей при діагностиці мінералів, його треба використовувати з обережністю, оскільки він залежить від багатьох факторів.

Незважаючи на мінливість забарвлення багатьох мінералів, колір порошку мінералу дуже постійний, тому є важливою діагностичною ознакою. Зазвичай колір порошку мінералу встановлюють за межею (т.зв. «колірною рисою»), яку залишає мінерал, якщо їм провести по неглазурованій фарфоровій платівці (бісквіту). Наприклад, мінерал флюорит буває пофарбований у різні кольори, але риса в нього завжди біла.

Спайність - дуже досконала, досконала, середня (ясна), недосконала (незрозуміла) і дуже недосконала - виявляється у здатності мінералів розколюватися за певними напрямками. Злам (рівний ступінчастий, нерівний, занозистий, раковистий та ін) характеризують поверхні розколу мінералу, що стався не за спайністю. Наприклад, кварц і турмалін, поверхня зламу яких нагадує скол скла, мають раковистий злам. В інших мінералів злам може бути описаний як шорсткий, нерівний або занозистий. Для багатьох мінералів характеристикою є не злам, а спайність. Це означає, що вони розколюються по гладких площинах, безпосередньо пов'язаних з їхньою кристалічною структурою. Сили зв'язку між площинами кристалічних ґрат можуть бути різними залежно від кристалографічного напрямку. Якщо в якихось напрямках вони набагато більші, ніж в інших, то мінерал розколюватиметься поперек найслабшого зв'язку. Оскільки спайність завжди паралельна атомним площинам, може бути позначена із зазначенням кристалографічних напрямів. Наприклад, галіт (NaCl) має спайність кубом, тобто. три взаємоперпендикулярні напрямки можливого розколу. Спайність характеризується також легкістю прояви і якістю спайної поверхні, що виникає. Слюда має дуже досконалу спайність щодо одного напрямі, тобто. легко розщеплюється на дуже тонкі листочки з гладкою блискучою поверхнею. У топаза спайність вчинена в одному напрямку. Мінерали можуть мати два, три, чотири або шість напрямків спайності, за якими вони однаково легко розколюються, або кілька напрямів спайності різного ступеня. У деяких мінералів спайність взагалі відсутня. Оскільки спайність як прояв внутрішньої структури мінералів є їхньою незмінною властивістю, вона є важливою діагностичною ознакою.

Твердість – опір, який мінерал чинить при дряпанні. Твердість залежить від кристалічної структури: чим міцніше пов'язані між собою атоми у структурі мінералу, тим складніше його подряпати. Тальк та графіт – м'які пластинчасті мінерали, побудовані з шарів атомів, пов'язаних між собою дуже слабкими силами. Вони жирні на дотик: при терті об шкіру руки відбувається зісковзування окремих тонких шарів. Найтвердіший мінерал – алмаз, у якому атоми вуглецю так міцно пов'язані, що його можна подряпати лише іншим алмазом. На початку 19 ст. австрійський мінералог Ф.Моос розташував 10 мінералів у порядку зростання їхньої твердості. З того часу вони застосовуються як зразки відносної твердості мінералів, т.зв. шкала Моосу (табл. 1)

ШКАЛА ТВЕРДОСТІ МООСУ

Щільність і маса атомів хімічних елементів змінюється від водню (найлегший) до урану (найважчий). За інших рівних умов маса речовини, що складається з важких атомів, більша, ніж у речовини, що складається з легких атомів. Наприклад, два карбонати - арагоніт і церуссит - мають подібну внутрішню структуру, але до складу арагоніту входять легкі атоми кальцію, а до складу церусситу - важкі атоми свинцю. В результаті маса церусситу перевищує масу арагоніту того ж обсягу. Маса одиниці об'єму мінералу залежить також від густини упаковки атомів. Кальцит, як і арагоніт, є карбонат кальцію, але в кальциті атоми упаковані менш щільно, тому він має меншу масу одиниці об'єму, ніж арагоніт. Відносна маса, або щільність, залежить від хімічного складу та внутрішньої структури. Щільність - це відношення маси речовини до маси того ж об'єму води при 4 ° С. Так, якщо маса мінералу становить 4 г, а маса того ж об'єму води - 1 г, то щільність мінералу дорівнює 4. У мінералогії прийнято виражати щільність в г/ см3.

Щільність – важлива діагностична ознака мінералів і її неважко виміряти. Спочатку зразок зважується у повітряному середовищі, а потім – у воді. Оскільки на зразок, занурений у воду, діє виштовхувальна сила, спрямована вгору, його вага там менша, ніж у повітрі. Втрата ваги дорівнює вазі витісненої води. Таким чином, густина визначається ставленням маси зразка на повітрі до втрати його ваги у воді.

Піроелектрика. Деякі мінерали, наприклад, турмалін, каламін та ін., при нагріванні або охолодженні електризуються. Це явище можна спостерігати за допомогою запилення мінералу, що охолоджується, сумішшю порошків сірки і сурика. У цьому сірка покриває позитивно заряджені ділянки поверхні мінералу, а сурик – ділянки з негативним зарядом.

Магнітність – це властивість деяких мінералів діяти на магнітну стрілку чи притягуватись магнітом. Для визначення магнітності використовують магнітну стрілку, вміщену на гострому штативі, або магнітне підковування, брусок. Дуже зручно також користуватися магнітною голкою або ножем.

При випробуванні на магнітність можливі три випадки:

а) коли мінерал у природному вигляді («сам собою») діє на магнітну стрілку,

б) коли мінерал стає магнітним лише після прожарювання у відновлювальному полум'ї паяльної трубки

в) коли мінерал ні до, ні після прожарювання у відновлювальному полум'ї магнітності не виявляє. Для прожарювання відновлювального полум'я потрібно брати дрібні шматочки завбільшки 2-3 мм.

Свічення. Багато мінералів, що не світяться самі по собі, починають світитися за певних спеціальних умов.

Розрізняють фосфоресценцію, люмінесценцію, термолюмінесценцію та триболюмінесценцію мінералів. Фосфоресценція-здатність мінералу світитися після впливу на нього тими чи іншими променями (вілеміт). Люмінесценція – здатність світитися в момент опромінення (шееліт при опроміненні ультрафіолетовими та катодними променями кальцит та ін.). Термолюмінесценція – свічення при нагріванні (флюорит, апатит).

Триболюмінесценція - світіння в момент дряпання голкою або розколювання (слюди, корунд).

Радіоактивність. Багато мінералів, що містять такі елементи як ніобій, тантал, цирконій, рідкісні землі, уран, торій часто мають досить значну радіоактивність, що легко виявляється навіть побутовими радіометрами, яка може бути важливою діагностичною ознакою.

Для перевірки радіоактивності спочатку вимірюють і записують величину фону, потім мінерал підносять, можливо ближче до детектора приладу. Збільшення показань більш ніж 10-15% може бути показником радіоактивності мінералу.

Електропровідність. Цілий ряд мінералів має значну електропровідність, яка дозволяє їх однозначно відрізнити від схожих мінералів. Може перевірятись звичайним побутовим тестером.

ЕПЕЙРОГЕНІЧНІ РУХИ ЗЕМНОЇ КОРИ

Епейрогенічні рухи – повільні вікові підняття і опускання земної кори, які викликають зміни первинного залягання пластів. Ці вертикальні рухи мають коливальний характері і оборотні, тобто. підняття може зміниться опусканням. Серед цих рухів розрізняють:

Сучасні, які зафіксовані у пам'яті людини та їх можна виміряти інструментально шляхом проведення повторного нівелювання. Швидкість сучасних коливальних рухів загалом вбирається у 1-2 див/рік, а гірських районах може досягати і 20 див/рік.

Неотектонічні рухи – це рухи за неоген-четвертинний час (25 млн. років). Принципово вони нічим не відрізняються від сучасних. Неотектонічні рухи зафіксовані у сучасному рельєфі та головний метод їх вивчення – геоморфологічний. Швидкість їхнього руху на порядок менша, у гірських районах – 1 см/рік; на рівнинах – 1 мм/рік.

Стародавні повільні вертикальні рухи зафіксовані у розрізах осадових порід. Швидкість давніх коливальних рухів за оцінкою вчених менша за 0.001 мм/рік.

Орогенічні рухи відбуваються у двох напрямках – горизонтальному та вертикальному. Перше призводить до зминання порід та утворення складок та насувів, тобто. до скорочення земної поверхні. Вертикальні рухи призводять до підняття області прояву складкоутворення та виникнення нерідко гірських споруд. Орогенічні рухи протікають значно швидше, ніж коливальні.

Вони супроводжуються активними ефузивним та інтрузивним магматизмом, а також метаморфізмом. В останні десятиліття ці рухи пояснюють зіткненням великих літосферних плит, які переміщуються в горизонтальному напрямку астеносферним шаром верхньої мантії.

ТИПИ ТЕКТОНІЧНИХ ПОРУШЕНЬ

Види тектонічних порушень:

а - складчасті (плікативні) форми;

Найчастіше утворення їх пов'язані з ущільненням чи стиском речовини Землі. Складчасті порушення морфологічно поділяються на два основні типи: опуклі та увігнуті. У разі горизонтального зрізу в ядрі опуклої складки розташовуються більш давні віком пласти, але в крилах – молодші. Увігнуті вигини, навпаки, мають у ядрі молодші відкладення. У складках опуклі крила зазвичай нахилені убік від осьової поверхні.

б - розривні (диз'юнктивні) форми

Розривними тектонічними порушеннями називають такі зміни, у яких порушується суцільність (цілісність) гірських порід.

Розривні порушення поділяються на дві групи: розриви без усунення розділених ними порід щодо один одного та розриви зі зміщенням. Перші називаються тектонічними тріщинами, або диаклазами, другі – параклазами

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Білоусов В.В. Нариси історії геології. У витоків науки про Землю (геологія остаточно ХVIII в.). - М., - 1993.

Вернадський В.І. Вибрані праці з науки. - М.: Наука, - 1981.

Поварених А.С., Онопрієнко В.І. Мінералогія: минуле, сьогодення, майбутнє. - Київ: Наукова Думка, - 1985.

Сучасні ідеї теоретичної геології. - Л.: Надра, - 1984.

Хаїн В.Є. Основні проблеми сучасної геології (геологія на порозі ХХІ ст.). - М.: Науковий світ, 2003.

Хаїн В.Є., Рябухін А.Г. Історія та методологія геологічних наук. - М.: МДУ, - 1996.

Хеллем А. Великі геологічні суперечки. М: Мир,1985.

Ендогенні – це внутрішні процеси; екзогенні – зовнішні, поверхневі, їм джерело енергії – це енергія Сонця і сила тяжкості (гравітаційне полі Землі).

До ендогенних процесів відносяться:

Магматизм (від слова магма) – процес, з яким пов'язане народження, рух і перетворення магми на магматичну гірську породу;

Тектоніка (тектонічні рухи) – будь-які механічні рухи земної кори – підняття, опускання, горизонтальні переміщення тощо;

Землетруси є наслідком тектонічних рухів, але зазвичай розглядаються самостійно;

Метаморфізм – процеси, що призводять до зміни складу, будови гірських порід усередині Землі за зміни фізико-хімічних параметрів (тиск, температура тощо).

До екзогенних процесів відносяться процеси, що протікають на поверхні або поблизу неї, що змінюють вигляд Землі та пов'язані з діяльністю атмосфери, гідросфери та біосфери:

Вивітрювання (гіпергенез);

Геологічна діяльність вітру;

Геологічна діяльність текучих вод;

Геологічна діяльність підземних вод;

Геологічна діяльність снігу, льоду, вічної мерзлоти;

Геологічна діяльність морів, озер, боліт;

Геологічна діяльність людини.

Ендогенні процеси створюють нерівності Землі. Найбільші їх створюються тектонічними рухами. При низхідних рухах (опусканні) ділянок земної кори виникають западини великих озер, морів, океанів. При висхідних рухах (піднятті) окремих ділянок земної кори виникають гірські підняття, гірські країни та цілі континенти.

Екзогенні процеси руйнують підняті ділянки земної поверхні і прагнуть заповнити западини, що виникають. Таким чином, рельєф Землі є ареною боротьби ендогенних і екзогенних сил, що ніколи не припиняється, причому прояв, протиборство цих сил неможливі один без одного. Такий нерозривний зв'язок називають діалектичним.

Денудація та пенепелізація

Під денудацією мається на увазі процес руйнування порід на поверхні Землі, що супроводжується видаленням маси, що руйнується. Звичайно денудація призводить до зниження піднятих ділянок рельєфу (рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема зниження рельєфу у процесі денудації: 1 – первісна поверхня, 2 – поверхня після денудації

В результаті денудації впливу екзогенних процесів і руйнування піддаються нові порції порід, раніше прикриті від впливу вищими масами.

На обмежених територіях денудація протікає найчастіше як результат діяльності якогось із зовнішніх факторів: річкової ерозії, морської абразії тощо. Великі простори знижуються під сукупним впливом багатьох зовнішніх геодинамічних процесів. Денудація гірських країн протікає тим швидше, чим вони вищі, і може досягати швидкості 5-6 см на рік для найвищих хребтів (Кавказ, Альпи). На рівнинах швидкість денудації набагато менша (частки міліметрів на рік), а місцями змінюється накопиченням опадів. Приблизні розрахунки показують, що гірські країни поступово знижуються, коли денудація переборює тектонічне піднесення, і на їхньому місці можуть виникнути горбисті рівнини – пенеплени, як їх прийнято називати, а необхідний для цього час становить від 20 до 50 млн. років. Ці ж розрахунки показують, що для повного руйнування континентів при допущенні припинення дії тектонічних сил потрібно 200-250 млн років. Руйнуватися континенти можуть рівня океанічних вод. Нижче цього рівня процеси денудації практично припиняються: рівень океану прийнято як межу денудації.

Самостійні – місцеві – рівні денудації можуть існувати на континентах, як правило, це рівень великих безстічних западин (Каспійське, Аральське, Мертве моря).

Плутонізм та вулканізм

Магматизмом називають явища, пов'язані з утворенням, зміною складу та рухом магми з надр Землі до її поверхні.

Магма є природним високотемпературним розплавом, що утворюється у вигляді окремих вогнищ у літосфері і верхній мантії (головним чином, в астеносфері). Основною причиною плавлення речовини та виникнення магматичних вогнищ у літосфері є підвищення температури. Підйом магми і прорив її в горизонти, що лежать вище, відбуваються внаслідок так званої інверсії щільностей, при якій усередині, літосфери з'являються осередки менш щільного, але мобільного розплаву. Таким чином, магматизм – це глибинний процес, зумовлений тепловим та гравітаційним полями Землі.

Залежно від характеру руху магми розрізняють магматизм інтрузивний та ефузивний. При інтрузивному магматизмі (плутонізмі) магма не досягає земної поверхні, а активно впроваджується у породи, що вміщають вищележачі, частково розплавляючи їх, і застигає в тріщинах і порожнинах кори. При ефузивному магматизмі (вулканізмі) магма через канал, що підводить, досягає поверхні Землі, де утворює вулкани різних типів, і застигає на поверхні. В обох випадках застигання розплаву утворюються магматичні гірські породи. Температури магматичних розплавів, що знаходяться всередині земної кори, судячи з експериментальних даних та результатів вивчення мінерального складу магматичних порід, знаходяться в межах 700-1100°С. Виміряні температури магм, що вилилися на поверхню, найчастіше коливаються в інтервалі 900-1100°С, зрідка досягаючи 1350°С. Вища температура наземних розплавів обумовлена ​​тим, що у них протікають процеси окислення під впливом атмосферного кисню.

З погляду хімічного складу магма представляє складну багатокомпонентну систему, утворену переважно кремнеземом SiO2 і речовинами, хімічно еквівалентними силікатам Al, Na, K, Ca. Переважним компонентом магми є кремнезем. У природі існує кілька типів магм, що різняться за хімічним складом. Склад магм залежить від складу матеріалу, за рахунок плавлення якого вони утворюються. Однак при підйомі магми відбувається часткове плавлення і розчинення порід земної кори, що вміщають, або їх асиміляція; у своїй первинний її склад змінюється. Таким чином, склад магм змінюється у процесі як застосування їх у верхні горизонти кори, так і кристалізації. На великих глибинах в магмах у розчиненому стані присутні леткі компоненти - пари води та газів (H2S, H2, CO2, HCl, та ін.) В умовах високих тисків їх вміст може досягати 12%. Вони є хімічно дуже активними, рухомими речовинами і утримуються в магмі завдяки високому зовнішньому тиску.

У процесі підйому магми до поверхні, у міру зниження температур та тисків відбувається розпад системи на дві фази – розплав та гази. Якщо рух магми повільний, її кристалізація починається в процесі підйому, і тоді вона перетворюється на трифазну систему: гази, розплав і кристали мінералів, що плавають у ньому. Подальше охолодження магми призводить до переходу всього розплаву в тверду фазу і утворення магматичної породи. При цьому виділяються леткі компоненти, основна частина яких видаляється по тріщинах, що оточують магматичну камеру або безпосередньо в атмосферу у разі виливу магми на поверхню. У затверділій породі зберігається лише незначна частина газової фази як найдрібніших включень у мінеральних зернах. Таким чином, склад вихідної магми визначає склад головних, породоутворюючих мінералів породи, що сформувалася, але не є строго ідентичним йому щодо змісту летких компонентів.

Процеси магматизму відіграють винятково важливу роль у формуванні земної кори, поставляючи в неї матеріал з мантії, нарощуючи кору та призводячи до перерозподілу матеріалу всередині самої кори. Магматичні породи становлять основну частину земної кори, займаючи понад 90% її обсягу. Характерними їх особливостями є масивна будова і залягання в більшості випадків у вигляді незгодних, різко обмежених тіл, що активно контактують з осадовою товщею. Наявність таких активних контактів пов'язана з температурним впливом магми на навколишні породи та деформацією порід покрівлі при підйомі магми.