Материнские горные породы: Материнская порода | это… Что такое Материнская порода?

Почвообразующая порода как фактор почвообразования – материнская порода почвы

Почвообразующая, или материнская порода – это минеральный грунт, на котором формируется плодородный слой земли. Порода передает почвенному покрову свой гранулометрический и химический составы, от нее также во многом зависят свойства почвы. Особенно это заметно на ранних этапах формирования грунта.

  • Почвообразующая порода как фактор почвообразования

  • Классификация материнских пород

  • Тип горной породы

  • Магматические породы

  • Метаморфические породы

  • Осадочные породы

  • Возраст породы

  • Происхождение (генезис) породы

  • Элювиальные породы

  • Делювиальные породы

  • Пролювиальные породы

  • Коллювиальные породы

  • Аллювиальные породы

  • Озерные отложения

  • Ледниковые породы

  • Эоловые породы

  • Покровные суглинки

  • Лёсс и лёссовый суглинок

  • Роль материнской породы в почвообразовании

В этой статье мы подробно расскажем, как можно классифицировать материнские породы, какое влияние они оказывают на почвообразовательный процесс.

Классификация материнских пород

Итак, почвообразующие породы разделяются в зависимости от следующих характеристик:

  • Типа горной породы
  • Возраста
  • Происхождения (генезиса)

О них читайте далее.

Тип горной породы

Почва начинает формироваться на выветренных горных породах.

По своему типу и происхождению они разделяются на:

  • Магматические
  • Метаморфические
  • Осадочные

Для процесса почвообразования важны состав и структура горной породы. С этой точки зрения мы их и рассмотрим.

Магматические породы

Магматические горные породы очень прочные и плотные, с трудом поддаются выветриванию. Чаще всего на них формируются примитивные плодородные грунты с 2-3 горизонтами (подробнее об этом читайте в нашей статье Почвенный горизонт). В тропической зоне магматические породы служат основанием для очень древних почв, возникших еще до четвертичного периода. Им несколько десятков миллионов лет.

Основной элемент магматических пород – диоксид кремния (SiO2).

По его процентному содержанию породы разделяют на:

  • Основные (40-52% диоксида кремния)
    В эту группу входят габбро, базальт, дуниты. Порода имеет щелочную реакцию, содержит много кальция, железа и магния. При ее выветривании образуются глинистые минералы.
    На основных породах формируются нейтральные или слабощелочные почвы с высоким содержанием гумуса и хорошим плодородием.
  • Кислые (более 65%)
    Группа включает гранит, пегматит, риолит. В составе породы много свободного кварца, калия и натрия, мало солей железа и алюминия, почти нет кальция и магния. Реакция материала кислая. При выветривании такой породы образуется песок. Грунт имеет высокую водопроницаемость, поэтому питательные элементы не задерживаются в верхних слоях.
    На кислых породах формируются подзолистые или дерново-подзолистые почвы, в тропической зоне – красно-бурые кислые плодородные грунты.
  • Средние (52-65%)
    Группа включает диорит, сиенит, андезит. Это переходный тип породы, который способствует формированию слабокислой или нейтральной почвы.

Магматические породы относительно редко служат основанием для формирования почвенного покрова. Чаще всего они встречаются в горах и тропической зоне.

Метаморфические породы

Иногда эту группу еще называют видоизмененными горными породами. Она сформировалась в недрах земли путем повторной кристаллизации осадочных грунтов. Причинами метаморфизма пород служат высокая температура, большое давление, различные газовые и водные растворы.

Группа включает сланцы, гнейсы, мрамор, слюду, кварцит, амфиболит. Это плотные и прочные породы, которые медленно выветриваются. Плодородные почвы на них формируются чрезвычайно редко.

Осадочные породы

Рыхлые осадочные породы образовались после значительного выветривания магматических или метаморфических. Частично они состоят из органических остатков – полуразложившихся и окаменевших растений (например, торф или уголь), раковин морских животных (известняк, ракушечник).

Большинство почвообразующих пород относится именно к осадочному типу. Высокая пористость и рыхлая структура создают оптимальные условия для размножения микроорганизмов, развития низших и высших растений.

По своему происхождению осадочные породы делятся на:

  • Механические, или обломочные
  • Химические
  • Биогенные

Механические осадочные породы

Обломочные породы формируются из сплошных массивов после выветривания. Они состоят из отдельных зерен с разным диаметром – от крупных глыб до мелких песчинок, пылевидных и глинистых частиц.

Зерна осадочных пород бывают:

  • Окатанными
    Это глыбовые валуны, глыбы, галька, гравий, песок, глина, лёсс.
  • Не окатанными
    К ним относятся глыбы, валуны, дресва.

Частицы также могут быть сцементированы между собой. Тогда они превращаются в конгломераты (окатанные), брекчии (не окатанные) или песчаники.

Химические осадочные породы

В процессе выветривания меняется не только зерновой состав, но и химическая структура породы. Образуются растворимые соли, новые соединения железа, алюминия и других элементов.

К химическим породам относится гипс, мергель, кремнезем, поваренная соль.

Биогенные осадочные породы

Они полностью или частично состоят из органических остатков. В эту группу входят торф, сапропель (донный ил водоемов, богатый органикой), каменный уголь, известняк.

Самые лучшие условия для почвообразования на мелкообломочных осадочных породах (песке, глине, лёссе). При высоком содержании кальция в умеренной климатической зоне с достаточным количеством осадков образуются черноземы. В сухих степях и полупустынях кальций становится источником засоления.

Дресва, гравий и крупнообломочные грунты – не лучшие типы материнской породы. Они не задерживают воду, а питательные вещества и тонкий слой гумуса вымываются. Почвообразование в этом случае идет очень медленно.

Возраст породы

По возрасту материнские породы разделяют на:

  • Древние
  • Четвертичные

Древние почвообразующие породы начали формироваться от 300 до 3 миллионов лет назад. В основном это массивно-кристаллические магматические и метаморфические разновидности. Они встречаются в горах и некоторых регионах тропической зоны.

Древние почвы часто кислые, богаты фульвокислотами, со средним или низким плодородием. Они быстро деградируют после обработки.

Четвертичный период начался 2,6 миллиона лет назад и длится до сих пор. Большинство почв на земле сформировалось в этот промежуток времени на осадочных породах.

Происхождение (генезис) породы

Отложения четвертичного периода классифицируют по их генезису.

Тут породы разделяют на:

  • Элювиальные
  • Делювиальные
  • Пролювиальные
  • Коллювиальные
  • Аллювиальные
  • Озерные отложения
  • Ледниковые (морену и флювиогляциальные)
  • Эоловые
  • Покровные суглинки
  • Лёсс

Дальше мы расскажем о них подробнее.

Элювиальные породы

Элювиальные породы, или элювий – это разрушенный массив, который не был перемещен с места образования. Он может формироваться на равнинах и в горах, на месте водоразделов. Свойства и структура элювия зависят от климата и характеристик исходной породы.

Основные свойства элювиальной материнской породы:

  1. Отсутствие слоистости
  2. Постепенный переход в массив, давший начало породе
  3. Отсутствие деления на зерна с разным диаметром
  4. Присутствие в материале зерен с диаметром больше 1 мм
  5. Увеличение размера частиц от верхних слоев к нижним

Мощность слоя зависит от степени выветривания. На магматических и метаморфических массивах она небольшая. Такой элювий характерен для горных областей. Тут формируются малопродуктивные щебнистые и гравелистые почвы.

В осадочной породе выветривание идет более интенсивно, элювий может достигать десятков метров. Верхняя его часть состоит из глинистых и песчаных частиц. Эта порода служит основанием для плодородных почв, особенно если в ней содержится много карбонатов.

Делювиальные породы

Делювиальные породы (делювий) образуются на склонах гор из материалов, которые смываются талой водой или дождевыми потоками. Отложения идут в виде пологих шлейфов. На их вершине скапливаются крупные обломки, а в нижней части – песчаные и глинистые частицы, иногда попадаются органические примеси. Структура покрова местами слоистая.

Самая большая мощность у породы возле подножия горы. Она постепенно уменьшается к вершине. Толщина слоя 2-5 м, редко достигает 10-15 м. Возле вершины делювий смешивается с элювием, образуя делювиально-элювиальную материнскую породу.

Пролювиальные породы

Пролювиальные породы (или пролювий) образуются вследствие схождения с гор мощных селевых потоков. Для них характерна форма конуса. На вершине собраны крупные обломки, а на периферии – мелкие частицы (песок, глина, лёсс).

В центре пролювиального конуса формируются малопродуктивные щебнистые почвы с низким содержанием гумуса. На периферии гумусный слой становится толще, плодородие почвы увеличивается.

Этот тип материнской породы чаще всего встречается в пустынях и полупустынях. Иногда он сочетается с делювием, формируя пролювиально-делювиальный слой.

Коллювиальные породы

Коллювиальные породы (коллювий) также встречаются в горах. На склонах идет постепенное выветривание горного массива. Обломки под силой тяжести перемещаются вниз. В результате формируется глинистый, песчаный, галечниковый, щебнистый или глыбово-щебнистый коллювий.

Для материнской породы этого типа характерна слабая сортировка. Она образует шлейф, в его нижних слоях скапливаются крупные частицы, а в верхних – мелкие. Формируется коллювий на крутых склонах, сложенных из осадочных пород, при близком расположении грунтовых вод.

Аллювиальные породы

Аллювий, или аллювиальные породы образуются в поймах рек. Они постепенно накапливаются во время разливов. Состав аллювия во многом зависит от типа местности, через которую протекает река. Для равнин характерны мелкие песчаные, илистые и суглинистые наносы. У горных рек формируются отложения из гравия, гальки или дресвы с включениями крупных валунов.

Мощность аллювия от 10 до 50 м.

По своему расположению он разделяется на:

  • Прирусловый
  • Центральный
  • Притеррасный

У самого русла реки откладываются галька, крупный песок, ил. По мере отдаления от воды зерна становятся мельче. В центральной части поймы и возле террас порода однородная, глинистая, суглинистая и супесчаная.

Самые плодородные почвы образуются в центре поймы. Этому способствует гранулометрический состав материнской породы, постоянное подпитывание органическими остатками во время затопления. Возле террас вода застаивается, там формируется болотная почва. Возле самой реки органический слой быстро смывается.

По времени образования аллювий разделяется на:

  • Современный
  • Древний

Современный аллювий — наиболее молодой тип материнской породы. Его отложение идет постоянно. В результате образуются почвы со сложным профилем, в котором минеральный грунт чередуется с органическим.

Для современного аллювия характерны такие черты:

  • Слоистость
    В породе чередуются прослойки песка, глины и других отложений с разным минеральным составом. В некоторых местах присутствуют линзы и карманы (утолщенные слои) из глины, сапропеля или мелкого песка.
  • Сортированность
    В нижней части аллювиального горизонта всегда скапливаются крупные зерна (гравий, галька, гравелистый песок), а в верхней – мелкий песок, пылевидные и глинистые частицы. Подобная сортированность наблюдается и по мере удаления от русла — крупные частицы скапливаются у реки, мелкие — у террас.
  • Присутствие органических остатков
    В аллювии можно найти раковины пресноводных моллюсков, полуразложившиеся водоросли и даже скелеты рыб.

Древний аллювий сформировался в начале четвертичного периода. После таяния ледников реки стали очень полноводными, их пойма значительно расширилась. Сейчас эти территории представлены террасами, которые уже не затапливаются речной водой. Для них характерна малая мощность плодородного слоя, до 10-12 м. Порода песчаная, супесчаная или суглинистая, встречаются участки с валунами и глыбами. Частицы хорошо окатаны, светлые.

Древние аллювиальные породы состоят в основном из диоксида кремния и полевых шпатов, в них мало элементов питания. Поэтому на таких участках формируются почвы с низким плодородием.

Озерные отложения

Озерные отложения образовались в понижениях рельефа. В древности здесь существовали водоемы или участки, которые на длительное время затапливались.

Материнская порода в таких местах состоит из глины, суглинка, лёсса. Она слоистая. Между минеральным грунтом встречаются прослойки органического — сапропеля или торфа. В южных областях и вблизи соленых озер такие наносы часто превращаются в солончаки с прослойками гипса и растворимых солей.

В северных регионах России, на дне высохших ледниковых озер, отложились ленточные глины. Они характеризуются выраженной слоистостью. В летний период, когда ледник активно таял, в озера попадал песок и супесь, а зимой – мелкие глинистые частицы. Поэтому порода состоит из прослоек с разным гранулометрическим составом.

В ленточных глинах много питательных элементов — фосфора, калия, соединений азота. Но по своей структуре они довольно плотные. Они способствуют формированию кислых почв с высоким содержанием соединений алюминия, магния, железа.

Ледниковые породы

Эти породы образовались в период перемещения и таяния ледников. Они широко распространены в северной части Европы и Азии.

По своему происхождению породы разделяются на:

  • Морены
  • Флювиогляциальные

Морены

Эти породы образовались в результате выветривания под давлением ледника. Затем они были перемещены массами льда.

Отличительные особенности морены:

  • Неоднородный гранулометрический состав
  • Наличие крупных валунов
  • Преобладание песчаных частиц
  • Отсутствие сортированности
  • Бесструктурность
  • Красно-бурая или желто-бурая окраска (при оглеевании почвы — разложении органики без доступа кислорода с образованием солей алюминия и марганца — она серо-бурая или голубоватая)

В горных областях чаще залегают морены с крупными частицами — щебнистые, гравелистые, валунные. На равнинах у этих пород более однородный гранулометрический состав, преобладают песок и глина.

По своему химическому составу морены разделяются на:

  • Бескарбонатные
    Это суглинистая порода с включениями валунов (их количество уменьшается с севера на юг). Пески мелкие и пылеватые, среди глинистых частиц преобладает монтмориллонит и каолинит.
    На таких моренах образуются кислые подзолистые почвы (иногда с признаками оглеевания).
  • Карбонатные
    В породе присутствуют примеси карбонатов (известняка, мергелей). В зерновом составе преобладает песчаная фракция.

На таких моренах обычно формируются дерново-подзолистые почвенные покровы.

По месту образования относительно ледника морены разделяют на:

  • Донные
    Они формируются в самом центре ледника. Отличаются они высокой плотностью, состоят из грубообломочной горной породы, равномерно распределенной по всей площади.
  • Абляционные
    Образуются они в местах повреждений и оттаивания ледника. Структура более рыхлая, больше примесей ила и глинистых частиц.
  • Конечная
    Они формируются по краю ледника, образуют волнистый рельеф. В структуре разнородный материал — валуны, гравий, крупный и мелкий пески, глина.

Морена редко выступает самостоятельной материнской породой. Чаще всего она перекрывается лёссовидными суглинками или водно-ледниковыми наносами. А вот на них уже начинает формироваться почва.

Если органический слой образовался непосредственно на морене, у него будет низкое плодородие. Это плотная порода с плохой водопроницаемостью. На ней застаиваются осадки, быстро образуются болото и глей.

Флювиогляциальные породы

Эти породы возникли в период таяния ледника. Мощные потоки разрушали морену и горные массивы, переносили их за сотни и тысячи километров. Так появились флювиогляциальные породы.

Состоят отложения из крупных обломков и мелкого песка с небольшими примесями глины. Частицы тут хорошо отсортированы. Ближе к леднику откладываются валуны и гравий, на периферии — мелкий песок и супесь. Сверху иногда наслаиваются суглинок и глина.

На флювиогляциальных породах образуются почвы с низким плодородием. Эти отложения бедны на питательные элементы. Через песок они быстро вымываются. На участках с глиной и суглинком вода, наоборот, застаивается, что способствует образованию болот.

Эоловые породы

Эоловые породы состоят из частиц, перенесенных ветром. Чаще всего это мелкий песок и пыль. Воздушные потоки переносят их на тысячи километров. Например, в лёссовых грунтах Европы часто выявляют песок из африканской пустыни.

Эоловые отложения слоистые, хорошо отсортированы. Под воздействием ветра возникают дюны и барханы, которые постепенно зарастают травой и деревьями. Этот фактор играет одну из ключевых ролей в формировании лёссов — мелких пылеватых глин. Ветер также способствует разрушению плотных горных массивов.

Покровные суглинки

Ученые до сих пор не пришли к единому мнению, откуда взялись покровные суглинки. Одни считают, что это продукт выветривания коренных пород элювиально-делювиального происхождения. Другие придерживаются ледниковой теории — считают суглинки продуктом разрушения морены и перемещения ее талыми водами.

Суглинки могут покрывать как ледниковые, так и коренные породы. У них слоистая структура, однородный гранулометрический состав (глинистые частицы с примесью песка, без гравия и валунов). Цвет буро-желтый, светло-коричневый, желтовато-бурый.

По химическому составу покровные суглинки разделяются на:

  • Бескарбонатные
    Они состоят из крупных пылеватых частиц, содержат около 70% диоксида кремния и 3-4% оксидов кальция и магния. Слоистость выражена слабо. На таких суглинках формируются подзолистые, дерново-подзолистые и серые лесные почвы.
  • Карбонатные
    Они имеют более светлый и неоднородный цвет. В толще породы видны вкрапления карбонатов в виде белоглазки и журавчиков (округлые включения и белые полосы). Содержание оксидов кальция и магния тут достигает 7-11%. На такой породе формируются дерново-подзолистые, темно-серые лесные почвы, выщелоченные черноземы.
Лёсс и лёссовый суглинок

Эта материнская порода относится к суглинкам, реже к супесям. Состоит она из частиц с размерами от 0,05 до 0,002 мм. Пористость у нее достигает 40-55%.

В лёссовых суглинках преобладают зерна 0,05-0,01 мм. Они представляют собой кварц, полевой шпат, глинистые минералы (гидрослюду, каолинит, монтмориллонит). Иногда в лёссе попадается вулканический пепел, который перемещается ветром за сотни километров от места извержения.

Происхождение лёссов до конца не выяснено.

Они могли сформироваться под влиянием:

  • Сильного выветривания коренных пород
  • Перемещения выветрелых пород ветром
  • Перемещения и разрушения пород потоками воды после разрушения ледников
  • Формирования породы на дне древних морей

На лёссах и лёссовых суглинках возникают одни из лучших условий для формирования плодородных почв. Эти пористые породы хорошо пропускают воду, в них много воздуха, есть простор для роста и развития корней. В то же время глинистые частицы могут задерживать влагу, не дают питательным элементам вымываться в нижние слои почвенного профиля. Реакция лёссов близка к нейтральной, в них часто встречаются примеси карбонатов. Многие из них частично образовались из разрушенных раковин моллюсков.

Настоящие лёссы (с диаметром частиц от 0,05 до 0,002 мм) распространены в Украине и Средней Азии. Именно на них формируются типичные черноземы. В России лёссовые суглинки встречаются в Центральном Нечерноземье, на Русской равнине, некоторых областях Сибири.

В последней части статьи мы расскажем, как именно почвообразующая порода влияет на формирование почвенного покрова.

Роль материнской породы в почвообразовании

Материнская порода составляет от 90% до 99% твердой части почвы. Она во многом влияет на плодородные свойства грунта.

От гранулометрического состава зависят следующие характеристики почвы:

  • Водопроницаемость
  • Влагоемкость
  • Воздухопроницаемость
  • Легкость обработки

Плотные почвы, состоящие в основном из глины, плохо пропускают воздух и воду. Когда они пересыхают, то становятся твердыми и с трудом обрабатываются. При увлажнении они начинают прилипать к инструментам. Корневая система растений в таком грунте развивается слабо.

Песчаные почвы хорошо пропускают воздух и воду, но из них быстро вымываются питательные вещества. В сухом климате грунт быстро пересыхает. Примеси гравия и валунов затрудняют обработку грунта. Такие частицы служат средой обитания в основном лишайников, мхов и микроорганизмов.

Оптимальные условия почвообразования возникают на суглинках, супесях и лёссах. Такие грунты обладают оптимальной водо- и воздухопроницаемостью. Они задерживают влагу, но не позволяют ей застаиваться. Питательные элементы не вымываются в нижние слои профиля.

В умеренном климате большинство почв формируется на глинах, суглинках и супесях разного происхождения. В тропиках и субтропиках в материнской породе часто присутствуют вторичные минералы — продукты биологического выветривания (разрушенные под влиянием живых организмов породы). В пустынных областях основной почвообразующий грунт — это песок и глина.

От химического состава материнской породы зависят:

  • Кислотность почвы
  • Наличие питательных элементов

На кислых породах формируются подзолистые и оглеенные почвы с низким плодородием. Большинству растений и сельскохозяйственных культур такая среда не подходит для роста и развития.

Породы со щелочной реакцией содержат много карбонатов. В такой среде лучше сохраняются питательные элементы и активнее проходят почвообразовательные процессы. Но в жарких сухих областях карбонатные грунты быстро засаливаются.

К основным питательным элементам относятся калий, фосфор и азот. Не менее важны для растений кальций, магний, марганец и микроэлементы (медь, цинк, селен, йод). Все соединения, кроме азота, поступают по большей части из материнской породы.

Питательными элементами богаты пойменные и элювиальные почвы с рыхлой структурой, суглинистым или супесчаным гранулометрическим составом. Грунты ледникового и делювиального происхождения обеднены, химические элементы в них быстро вымываются водными потоками.

Переизбыток растворимых солей и питательных элементов также вреден для растений. Такое явление наблюдается в морских отложениях. На таких грунтах формируются солончаки — малопригодные для растений почвы.

От качеств материнской породы зависит тип почвы в пределах одной географической широты. Плодородие грунта при одинаковых погодных условиях (температуре, влажности, количестве осадков) может значительно отличаться. Особенно большое значения почвообразующая порода имеет на начальных этапах формирования. Она фактически становится субстратом и питательной средой для первых растений и других живых организмов. В дальнейшем ее роль падает, но никогда не исчезает полностью.

    Почвообразующие породы — Развитие земельных и водных ресурсов

    Купить бу авто в Москве авторынок Москва авто used.autocentr-khimki. ru/cars/.

    Почвообразующие, или материнские породы — это рыхлые, выветривающиеся горные породы, из которых вследствие разви­тия процессов почвообразования формируются почвы.

    Основным процессом в образовании материнских пород явля­ется выветривание. Это длительный, сложный и динамичный про­цесс. Различные скорость и особенности разрушения горных по­род приводят к формированию неодинаковых рыхлых материн­ских почвообразующих пород, отличающихся признаками и свой­ствами. К ним относятся следующие материнские породы.

    Элювий — это продукты выветривания горных пород, остав­шиеся на месте образования. В горных районах на склонах элю­вий представляет собой обломки горных пород, перемешанные с мелкоземом.

    Эоловые отложения образуются под влиянием ветра. Это — пески дюн и барханов, бугристые и кучевые пески, рассортиро­ванные по механическому составу с неправильной косой слои­стостью. Нередко под ним встречаются погребенные почвы.

    Лессы — отложения палевого цвета, карбонатные, неслоистые, пористые, на 70—85 % состоящие из пылеватых частичек, хорошо рассортированные, образуют вертикальные стенки. Наиболее ве­роятное происхождение лессов — эоловое. Чаще всего встречают­ся по окраинам пустынь, в условиях засушливого климата в пред­горьях.

    Делювиальные отложения формируются в нижних частях скло­нов. Они состоят из материала, снесенного с водоразделов талой и дождевой водой, обычно хорошо рассортированы и, как прави­ло, сложены из более мелких частиц, чем материнские породы, на водоразделах, часто гумусированы. Там, где водоразделы переходят в нижние части склонов, образуются делювиально-элювиальные отложения.

    Пролювиальные отложения образуются под влиянием времен­ных грязево-каменных селевых потоков, которые, вырываясь на равнинные участки, растекаются и формируют конусы выноса, состоящие из разнородного обломочного материала. При образо­вании временных водотоков в оврагах происходит также вынос материалов в широкие долины балок или рек. Эти отложения обычно более или менее сортированы, слоисты, могут быть выде­лены в природных условиях и называются пролювиально-аллювиальными отложениями оврагов.

    Аллювиальные отложения — это отложения постоянно дейст­вующих водотоков (рек, крупных ручьев). Долины рек полностью сложены аллювиальными отложениями. Эти отложения легко определяются по следующим признакам: они слоисты, хорошо сортированы по механическому составу (сверху обычно более мелкие, чем снизу), могут содержать включения торфа. Древне-аллювиальные отложения с течением времени изменяются в про­цессе почвообразования, теряя слоистость.

    Озерные отложения образуются на дне озер. Очень часто это тонкие илистые слоистые отложения, нередко перемешанные с органическими остатками, образующие сапропелевый и органи­ческий илы и даже торф.

    Морские отложения побережий состоят, как правило, из грубообломочного материала, валунов, гальки, хорошо сортиро­ваны. Отложения мелких морей — шельфовые отложения (чаше всего песчаные) имеют тонкую слоистость, хорошо сортированы по механическому составу. В дельтах часто образуются песчано-илистые или илистые отложения, сформировавшиеся из морских и речных отложений, насыщенных органическими веществами, железомарганцевыми и фосфоритными новообразованиями. В мелководной части образуются отложения органического и хи­мического происхождений: ракушечники, известняки, соли. На ма­териковом склоне образуются пестроцветные илы и глины, содер­жащие значительное количество соединений железа, органичес­ких веществ и карбонатов. Они всегда засолены и при выходе на поверхность способствуют образованию засоленных почв.

    Ледниковые отложения — рыхлые горные породы, перенесен­ные ледником. Как правило, они не сортированы, неслоисты, име­ют разный механический состав — от песков до тяжелых суглин­ков красного, желтого и красно-бурого цвета. Содержат зна­чительное количество часто грубошлифованных неокатанных камней — валунов различного размера, хрящей, хаотически распо­ложенных линз и прослоек разного механического состава. Отложе­ния могут иметь кислую, нейтральную и слабощелочную реакции.

    Флювиогляциальные отложения, образовавшиеся под действи­ем текучих вод ледника, обычно хорошо сортированы, имеют пра­вильную слоистость. Отложения чаще всего имеют песчаный ме­ханический состав, но могут быть супесчаными или суглинис­тыми.

    Ленточные глины — это отложения, образовавшиеся в приледниковых озерах. Они хорошо сортированы, имеют правильную слоистость, встречаются в обширных понижениях, часто под тор­фяными болотами.

    К материнским породам относятся покровные и лессовидные суглинки.

    Покровные суглинки чаще всего встречаются в зоне распро­странения морен. Обычно они бурого цвета, плотные, пористые, хорошо сортированы, безвалунные, пылевато-суглинистые, толщи­ной 1—3 м. В южных районах покровные суглинки карбонатные.

    Лессовидные суглинки распространены очень широко. Как правило, они палевые, буровато-палевые, пылеватые, карбонат­ные, хорошо сортированы, от лесса и покровных суглинков отли­чаются более тонким механическим составом (в покровных су­глинках содержание пылеватых частиц составляет более 60— 70 %). Механический состав — от легких суглинков до глин.

    метаморфических пород Урок №14 | Volcano World

    Поле поиска

    You are here

    Home » Уроки наук о Земле » Глава 4 Горные породы и минералы

    Урок метаморфических пород № 14

    Горные породы образуются на Земле в виде изверженных, осадочных или метаморфических пород. Магматические породы образуются, когда горные породы нагреваются до точки плавления, которая образует магму. Осадочные породы образуются в результате сцементации отложений, или от уплотнения (сдавливания) отложений, или от перекристаллизации новых минеральных зерен, которые крупнее первоначальных кристаллов. Метаморфические породы образуются в результате воздействия тепла и давления, превращая исходную или материнскую породу в совершенно новую породу. Исходная порода может быть либо осадочной, магматической, либо даже другой метаморфической породой. Слово «метаморфический» происходит от греческого языка и означает «Изменение формы».

    На приведенной выше диаграмме показано, как горные породы на Земле постоянно менялись с течением времени от одного типа горных пород к другому. Эта смена типов горных пород называется «циклом горных пород».

     

    1.

    Огромная масса вышележащих слоев отложений.

    2.

    Напряжения, вызванные столкновением плит в процессе горообразования.

    3.

    Напряжения, вызванные скольжением плит относительно друг друга, например напряжения сдвига в зоне разлома Сан-Андреас в Калифорнии.

    Метаморфизм может быть мгновенным, как при сдвиге горных пород на границах плит, или может длиться миллионы лет, как при медленном охлаждении магмы, погребенной глубоко под поверхностью Земли.

    Листовидные листы состоят из большого количества слюды и хлоритов. Эти минералы имеют очень четкую спайность. Расслоенные метаморфические породы будут расщепляться по линиям расщепления, которые параллельны минералам, из которых состоит порода. Сланец, например, расколется на тонкие листы. Foliate происходит от латинского слова, означающего листы, как листы бумаги в книге.

    Сланец использовался человеком по-разному на протяжении многих лет. Одним из применений сланца было изготовление надгробий или надгробий. Сланец не очень твердый и легко поддается резке. Однако проблема сланца заключается в его идеальной спайности. Надгробия из сланца треснули и раскололись вдоль этих плоскостей спайности, так как вода просачивалась в трещины и замерзала, что приводило к расширению. Это замораживание-оттаивание, замораживание-оттаивание со временем расколот надгробие. Сегодня надгробия изготавливают из различных пород, наиболее широко используемыми породами являются гранит и мрамор. Сланец также использовался для меловых досок. Черный цвет хорошо подходил в качестве фона, а камень легко очищался водой. Сегодня использовать эту породу не очень выгодно из-за ее веса, раскалывания и растрескивания со временем.

     

     

     

     

     

    Non-Foliates – это метаморфические породы, которые вообще не имеют спайности. Кварцит и мрамор — два примера нелистных материалов, которые мы собираемся изучить.

     

     

     

    Мрамор добывают в Вермонте, Теннесси, Миссури, Джорджии и Алабаме.

     

    1.   

    Дайте определение своими словами, что такое метаморфическая горная порода.

    2.   

    Какие три агента метаморфизма?

    3.   

    Какие три типа метаморфизма существуют?

    4.   

    Своими словами напишите определение горного цикла.

    ‹ Осадочные породы Урок №13
    вверх
    Слайд-шоу «Горные породы и минералы» ›

    7.2 Классификация метаморфических горных пород – физическая геология

    Глава 7 Метаморфизм и метаморфические породы

    Существует два основных типа метаморфических пород: расслоенные, потому что они образовались в среде либо с направленным давлением, либо с напряжением сдвига, и те, которые не расслоены, потому что они образовались в среде без направленного давления или относительно близко к поверхности вообще с очень небольшим давлением. Некоторые типы метаморфических горных пород, такие как кварцит и мрамор, которые также образуются в условиях направленного давления, не обязательно проявляют слоистость, потому что их минералы (кварц и кальцит соответственно) не склонны к выравниванию (см. рис. 7.12).

    Когда горная порода сжимается под направленным давлением во время метаморфизма, она, вероятно, деформируется, и это может привести к изменению текстуры, так что минералы удлиняются в направлении, перпендикулярном основному напряжению (рис. 7.5). Это способствует формированию листоватости.

    Рисунок 7.5 Текстурные эффекты сжатия во время метаморфизма. [SE]

    Когда горная порода нагревается и сжимается во время метаморфизма, а изменения температуры достаточно для образования новых минералов из существующих, существует вероятность того, что новые минералы будут вынуждены расти так, что их длинные оси будут перпендикулярны направление сдавливания. Это показано на рис. 7.6, где материнская порода представляет собой сланец с показанным напластованием. После нагревания и сжатия в породе образовались новые минералы, как правило, параллельные друг другу, а первоначальная слоистость в значительной степени стерлась.

    Рисунок 7.6 Текстурные эффекты сжатия и выровненного роста минералов во время метаморфизма. На левой диаграмме представлены сланцы с напластованием в указанном направлении. На правой диаграмме представлен сланец (полученный из этого сланца), с кристаллами слюды, ориентированными перпендикулярно направлению основного напряжения, и исходное напластование уже не видно. [SE]

    На рис. 7.7 показан пример этого эффекта. На этом большом валуне слоистость все еще видна в виде темных и светлых полос, круто спускающихся вправо. Порода также имеет сильную сланцевую слоистость, которая на этом снимке горизонтальна и образовалась из-за сжатия породы во время метаморфизма. Скала откололась от коренной породы вдоль этой плоскости расслоения, и вы можете видеть, что другие слабости присутствуют в той же ориентации.

    Только сжатие и нагрев (как показано на рис. 7.5), а также сжатие, нагревание и образование новых минералов (как показано на рис. 7.6) могут способствовать расслоению, но в большинстве случаев расслоение развивается, когда новые минералы вынуждены расти перпендикулярно направлению наибольшее напряжение (рис. 7.6). Этот эффект особенно силен, если новые минералы имеют пластинчатую форму, как слюда, или вытянутую форму, как амфибол. Минеральные кристаллы не обязательно должны быть большими, чтобы образовать слоистость. Сланец, например, характеризуется выровненными чешуйками слюды, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.

    Рисунок 7.7 Сланцевый валун на склоне горы Вапта в Скалистых горах недалеко от Филда, Британская Колумбия. Слоистость видна в виде светлых и темных полос, круто наклоненных вправо. Сланцевый раскол очевиден по тому, как скала сломалась, а также по линиям слабости того же тренда. [SE]

     

    Различные типы слоистых метаморфических пород, перечисленные в порядке степени или интенсивности метаморфизма и типа слоистости: сланец , филлит , сланец и гнейсов (рис. 7.8). Как уже отмечалось, сланец образуется в результате низкостепенного метаморфизма сланца и имеет микроскопические кристаллы глины и слюды, выросшие перпендикулярно напряжению. Сланец имеет тенденцию ломаться на плоские листы. Филлит похож на сланец, но обычно нагревается до более высокой температуры; слюды стали больше и видны как блеск на поверхности. Там, где сланец обычно плоский, филлит может образовываться волнистыми слоями. При формировании сланца температура была достаточно высокой, чтобы были видны отдельные кристаллы слюды, а также могут быть видны кристаллы других минералов, таких как кварц, полевой шпат или гранат. В гнейсе минералы могли быть разделены на полосы разных цветов. В примере, показанном на рис. 7.8d, темные полосы в основном относятся к амфиболу, а светлые полосы относятся к полевому шпату и кварцу. Большинство гнейсов содержат мало слюды или совсем не содержат ее, потому что они образуются при более высоких температурах, чем те, при которых слюда стабильна. В отличие от сланца и филлита, которые обычно образуются только из илистых пород, сланцы и особенно гнейсы могут образовываться из различных материнских пород, включая глинистые породы, песчаники, конгломераты и ряд как вулканических, так и интрузивных магматических пород.

    Сланец и гнейс могут быть названы на основе присутствующих важных минералов. Например, сланец, полученный из базальта, обычно богат минералом хлоритом, поэтому мы называем его хлоритовым сланцем. Один из сланцев может быть мусковит-биотитовым сланцем или просто слюдяным сланцем, или, если присутствуют гранаты, это может быть слюдяно-гранатовый сланец. Точно так же гнейс, который возник как базальт и в котором преобладает амфибол, является амфиболовым гнейсом или, точнее, амфиболитом 9.0150 .

    Рисунок 7.8 Примеры слоистых метаморфических пород [a, b и d: SE, c: Michael C. Rygel, http://en.wikipedia.org/wiki/Schist#mediaviewer/File:Schist_detail.jpg]

    Если камень зарыт на большую глубину и сталкивается с температурами, близкими к температуре его плавления, он частично расплавится. Образовавшаяся порода, включающая как метаморфизованный, так и магматический материал, известна как мигматит (рис. 7.9).

    Рисунок 7.9 Мигматит из Праги, Чехия

    [http://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Migmatite_in_Geopark_on_Albertov.JPG]
    Как уже отмечалось, природа материнской породы определяет типы метаморфических пород, которые могут образоваться из нее при различных условиях метаморфизма. Виды горных пород, которые, как ожидается, могут образоваться при различных степенях метаморфизма из различных материнских пород, перечислены в Таблице 7.1. Некоторые породы, такие как гранит, не сильно изменяются при более низких степенях метаморфизма, потому что их минералы все еще стабильны до нескольких сотен градусов.

    Таблица 7.1 Примерный указатель типов метаморфических пород, образующихся из разных материнских пород при разных степенях регионального метаморфизма
    Очень низкий класс Низкосортный Среднее качество Высшее качество
    Приблизительные диапазоны температур
    Материнская порода 150-300°С 300-450°С 450-550°С Выше 550°С
    Грязь шифер филлит сланец гнейс
    Гранит без изменений без изменений без изменений гранит-гнейс
    Базальт хлоритовый сланец хлоритовый сланец амфиболит амфиболит
    Песчаник без изменений небольшое изменениекварцит кварцит
    Известняк небольшое изменение мрамор мрамор мрамор

     

    Метаморфические породы, формирующиеся либо в условиях низкого давления, либо только в условиях ограничивающего давления, не расслаиваются. В большинстве случаев это связано с тем, что они залегают неглубоко, а тепло для метаморфизма исходит от тела магмы, переместившегося в верхнюю часть земной коры. это контактный метаморфизм . Некоторыми примерами неслоистых метаморфических пород являются мрамор , кварцит и роговик .

    Мрамор представляет собой метаморфизованный известняк. Когда он образуется, кристаллы кальцита имеют тенденцию к увеличению, а любые осадочные текстуры и окаменелости, которые могли присутствовать, разрушаются. Если исходный известняк был чистым кальцитом, то мрамор, скорее всего, будет белым (как на рис. 7.10), но если в нем есть различные примеси, такие как глина, кремнезем или магний, мрамор может иметь «мраморный» вид.

    Рисунок 7.10. Мрамор с видимыми кристаллами кальцита (слева) и обнажение полосчатого мрамора (справа) [ЮВ (слева) и http://gallery.usgs.gov/images/08_11_2010/a1Uh83Jww6_08_11_2010/large/DSCN2868.JPG (справа)]

    Кварцит представляет собой метаморфизованный песчаник (рис. 7.11). В нем преобладает кварц, и во многих случаях исходные кварцевые зерна песчаника спаяны с дополнительным кремнеземом. Большинство песчаников содержат некоторые глинистые минералы, а также могут включать другие минералы, такие как полевой шпат или фрагменты горных пород, поэтому большинство кварцитов имеют некоторые примеси кварца.

    Рисунок 7.11 Кварцит из Скалистых гор, обнаруженный в реке Боу в Кокрейне, Альберта [SE]

    Даже если кварцит образовался во время регионального метаморфизма , кварцит не склонен к расслаиванию, потому что кристаллы кварца не выравниваются с направленным давлением. С другой стороны, любая глина, присутствующая в исходном песчанике, вероятно, будет преобразована в слюду во время метаморфизма, и любая такая слюда, вероятно, выровняется с направленным давлением. Пример этого показан на рисунке 7.12. Кристаллы кварца не выровнены, но все слюды выровнены, что указывает на наличие направленного давления во время регионального метаморфизма этой породы.

    Рис. 7.12. Увеличенный шлиф кварцита в поляризованном свете. Белые, серые и черные кристаллы неправильной формы являются кварцем. Маленькие, тонкие, ярко окрашенные кристаллы слюды. Эта порода слоистая, хотя при рассмотрении без микроскопа может показаться, что она не такова, и, следовательно, она должна была образоваться в условиях направленного давления.
    [Фото Сандры Джонстон, использовано с разрешения]

     

    Hornfels — еще одна нерасслоенная метаморфическая порода, которая обычно образуется при контактном метаморфизме мелкозернистых пород, таких как аргиллиты или вулканические породы (рис. 7.13). В некоторых случаях роговики имеют видимые кристаллы минералов, таких как биотит или андалузит. Если бы роговики образовались в условиях отсутствия направленного давления, то эти минералы были бы ориентированы беспорядочно, а не рассланцованы, как если бы они образовались при направленном давлении.

    Рисунок 7.13 Роговики из Новосибирской области России.