Вода в магматических процессах и на различных стадиях осадочного цикла.

Вода в магматических процессах и на различных стадиях осадочного цикла

В геологии к магматическим процессам относят процессы образования магмы, ее дальнейшей эволюции и застывания. Магма – это расплавленная масса горных пород, Она образуется в глубоких горизонтах Земли, там, где температура вызывает плавление (по крайней мере, частичное) горных пород. Магма представляет собой многокомпонентный раствор соединений ряда химических соединений с преобладанием силикатов.
Различают два основных вида магматизма: основной и кислый. Основной – преобладает в океанической коре, а кислый магматизм – в континентальной коре. В каждом их этих видов магматизма участвует вода.
На участках спрединга океанической коры вместе с разогретым веществом мантии разгружаются ювенильные флюиды. В зонах же субдукции (зонах Беньофа – Заварицкого) в процессе погружения океанической коры происходит погружение и огромных объемов осадков, накопившихся на океаническом дне и обогащенных водными минералами.

 

Считают, что в магматических расплавах, вода может присутствовать как в газообразной, так и в жидкой фазах. Здесь важно не столько, сколько в какой фазе присутствует вода, а то, что она является составляющей газовой фазы магмы. Кроме воды в газовом составе магмы присутствуют СО2, HCl, HF, H2 и другие газы. По оценкам для отдельных вулканов, содержание летучих компонентов составляет 0.7 – 4.0 вес. %. Среди них преобладает вода.

Вода в осадочном цикле. К осадочному циклу относят образование и последующие постседиментационные изменения осадочных пород в ходе геологической истории. Он объединяет мобилизацию вещества при выветривании материнских пород, его перенос и осаждение в бассейнах осадконакопления (седиментогенез); постседиментационные изменения (литогенез), приводящие к его преобразованию в породу в процессе погружения в более глубокие горизонты. Наличие воды является обязательным условием осадочного цикла. Специально для тех, кто любит рыбалку и интересуется на подобные темы предлагаем посетить naxlist.ru. Здесь вы найдете очень много видео о рыбалке и много других полезных материалов.

На всех стадиях литогенеза осадок → порода испытывает воздействие как связанной (поровая, кристаллизационная), так и свободной (жидкой, либо парообразной) воды. Последовательное увеличение температуры и давления осадочное породообразование (прямой литогенез) заключается в переводе воды из связанного состояния в свободное.

В процессе литогенеза выделяют три последовательные стадии: - диагенез, катагенез и метагенез.

Стадия диагенеза («диагенез» – перерождение). В этом процессе рыхлый осадок превращается в твердую породу. Это сопровождается преобразованием состава илового раствора и их потерей в ходе уплотнения (отжима).При этом происходит растворение  и удаление из осадка неустойчивых соединений, выделение из воды минеральных новообразований, биогеохимические, обменно-адсорбционные и другие реакции, дегидратация минералов, перекристаллизация солей и цементация осадка, как правило – с удалением воды.

Стадия катагенеза («ката» - вниз) связана с дальнейшим погружением осадка, с увеличением давления (от 100 – 150 до приблизительно 500 атм и более) и ростом температуры (от примерно 50 °С до 100 – 200 °С). При этом происходит сильное обезвоживание породы и ее удаления как порового раствора, так и кристаллизационной воды. Порода еще не утрачивает черты нормального осадочного образования, но уже не испытывает влияния метеогенных и биогенных факторов.

Стадия метагенеза («мета» - после, между). При дальнейшем погружении породы в средний и нижний структурные этажи геосинклиналей испытывают давление 500 – 1500 атмосфер и температуру до 300 – 400 °С. Происходят изменения по характеру близкие к стадии начального метаморфизма. Иногда эту стадию называют «метаморфизм погружения».

Подземная гидросфера и сейсмические процессы

Обводненность пород в очагах землетрясений. Пористость, а значит – и обводненность горных пород убывает с глубиной. Трещинные же породы обнаружены и на глубинах, достигнутых современными методами бурения. Так, на нефтяных месторождениях, расположенных на глубине нескольких километров, откачивают вместе с нефтью значительные объемы пластовой воды.

Очаги многих землетрясений расположены на глубинах менее 20 – 30 км, а иногда и менее 10 км. Для мелкофокусных землетрясений вода насыщает горные породы и ее учет необходим при изучении таких землетрясений.

В ходе разрушения горных пород, протекающих с участием воды, важная роль принадлежит давлению и его отношению к геостатическому давлению (например – зоны АПВД). При наличии гидравлической связи  водоносного горизонта с земной поверхностью, отношение пластового давления  (Рпл) к геостатическому  (Ргс) составляет около Рпл / Ргс  ≈ 0.43 – 0.48. Для глубинных зон это отношение может достигать, либо, даже превышать 1.0.  Значения вблизи 1.0 встречаются даже на глубинах 1 – 4 км.

Возбужденные землетрясения возникают при заполнении построенных крупных водохранилищ, при закачке воды через скважины в подземные горизонты, при разработке нефтяных месторождений, при образовании пустот, например – в ходе разработки залежей каменного угля, калийных солей и т.п.

Самое сильное (плотинное) землетрясение произошло в районе водохранилища с плотиной 103 м в Шиваджисагаре на р. Койна в Индии. Его заполнение велось в 1961/1962 гг. Уже когда заполнение приблизилось к 50% от проектной, начались слабые подземные толчки с очагами на глубине 3 – 5 км.. За 4 года зарегистрировано 154 толчка с интенсивностью 3 – 4 балла. Ночью с 10 на 11 декабря произошло землетрясение 8 – 9 баллов с эпицентром в районе плотины. Очаг был на глубине от 10 до 60 – 70 км. Толчок ощущался в радиусе до 700 км. Есть разные мнения о причинах, вызвавших землетрясение. Нагрузка от водной часы распределялась сравнительно равномерно, она затухает с глубиной и не должна по расчетам привести к землетрясению. Однако оно произошло.

Существует мнение что вода, просачиваясь в горные породы, снижает их прочность, что может привести к местной сейсмичности.

 

08 октября 2012 /
Похожие новости
Подземные водоносные системы
Стадия метагенеза
Постседиментационные (вторичные) изменения осадочных пород. Стадия катагенеза
Стадия диагенеза
Стадиальный анализ литогенеза-Махнач (сдо-геосервер)
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Введите слово "фикус" (без кавычек)
Ответ:*
Введите код: