Жер қыртысы, тау жыныстарының сипаты, магмалық, шөгінді, метаморфты тау жыныстары туралы түсінік беру

№ 19-20  дәрістер

Тақырыбы: Жер  қыртысын түзетін жыныстар

Мақсаты: жер қыртысы, тау жыныстарының сипаты, магмалық, шөгінді, метаморфты тау жыныстары туралы түсінік беру.

Жоспары:

1. Жер қыртысы.
2. Тау жыныстарының сипаты.
3. Магмалық тау жыныстары.
4. Шөгінді тау жыныстары.
5. Метаморфты жыныстар.

1.Литосфера-Жердің қатты  тас қабығы, географиялық қабық  компоненттерінің бірі. Литосфераға  тек жер қыртысы ғана жатпайды, сонымен бірге кристалды жыныстардан  тұратын мантияның астеносфераға  дейінгі жоғарғы қабаты жатады. Ал жер қыртысы дегеніміз жердің ең сыртқы қатты қабаттар жиынтығы. Жер қыртысының құрылысы мен құрамы тік бағытта да, кеңістікте де біркелкі емес.

  Жер қыртысы тік бағытта  үш қабатқа-жер бетінен төмен  қарай тығыздығы бірте-бірте өсіп  отыратын шөгінді қабатқа (тығыздығы 1,8-2,5 г/см), гранитті қабатқа (2,5-2,75 г/см) және базальтты қабатқа (2,75-3,00 г/см) бөлінеді. Граниттер және базальттар дегеніміз жер қыртысында жиі кездесетін магмалық тау жыныстары. Олардың әрқайсысы тек тығыздығы жағынан ғана емес, басқа да өзіндік ерекшеліктерімен айрықшалынады. Мысалы,базальт тау жынысы қара қошқыл немесе қоңыр түсті болып келеді, олар жер мантиясы есебінен қалыптасып, жанартаулар атқылауы кезінде су түбіне немесе жер бетіне жетіп төгілген біршама салмақты тау жыныстары. Ал граниттер ашық түсті (қызғылт, бозғылт т.с.с.) болып келеді. Бұл жыныстар базальттарға қарағанда жоғарырақта, жер қыртысының әртүрлі деңгейлерінде пайда болған магмалық балқымалардың жер бетіне жетіп үлгермей-ақ қайтадан қатаюы нәтижесінде қалыптасады.

  Жер қыртысының кеңістіктегі әркелкілігі белгілі бір аймақтарда континентальдық қыртыстың (құрлықтарда), ал екіншілерінде мұхиттық қыртыстың (мұхиттарда) орын алуымен байланысты келеді. Жалпы жер қыртысына тән қабаттардың үшеуі де континентальдық қыртыста дамиды. Бұл қабаттардың жалпы қалыңдығы орта есеппен 30-40 км шамасында (мұның 10-20 км-і гранитті қабат), ал таулы аймақтарда бұл көрсеткіш 70-75 км-ге жетуі мүмкін. Керісінше, Мұхит түбіндегі шөгінді қабаттың қалыңдығы да бірнеше км-ден аспайды және олар көбінесе қатайып үлгермеген борпылдақ-болбыр қалпында кездеседі. Ал базальтты қабаттың қалыңдығы 4-10 км. Қорыта келегенде, континентальдық қыртыс пен мұхиттық қыртыстың бір-бірінен айырмашылықтары көп және жоғарға мантия қабаттары мұхит түптеріне әлдеқайда жақын орналасқан.

  2.Тау жыныстары деп жер қыртысындағы сан түрлі геологиялық денелерді құрайтын әр түрлі минералды агрегаттар жиынтығын атайды. Ал минералдар дегеніміз әр түрлі элементтердің химиялық қосындылары. Қазір минералдардың шамамен 2500-ден астам түрі белгілі, себебі химиялық элементтердің бір-бірімен әрекеттесу мүмкіндіктері де мейлінше мол. Бірақ жер қыртысына тән тау жыныстарын құруға қатынасатын басты элементтердің саны 20-дан аспайды.  Олардың ішіндегі 8 элемент-оттегі, кремний, алюминий, темір, кальций, натрий, калий, магний-ең басты жынысқұраушы элементтер. Бұл 8 элементтің жер қыртысы массасындағы үлесі 98,59%. Жер қыртысындағы табиғи таза күйінде кездесетін 6 элемент-алтын, күміс, мыс, күкірт, платина және көміртегі (алмас, көмір және графит); қалған элементтер тек қосындылар түрінде ғана кездеседі. Жер қыртысындағы ең көп тараған элемент оттегі (салмағы бойынша ол жер қыртысының 46,6%-ін құрайды) сондықтан бұл элементтің басқа элементтермен қосындылары жер бетінде барынша жиі кездеседі. өзінің таралуы жағынан екінші және үшінші орындарды иеленетін кремний (27,7%) мен алюминий (8,13%) жер бетінде ең кең тараған силикаттар деп аталатын минералдар тобын құрайды. Бүкіл минералдардың ¾ бөлігі осы топқа кіреді. Силикаттар дегеніміз химиялық құрамы мейлінше күрделі болып келетін кремний мен оттегінің басқа элементтермен (алюминиймен, калиймен, темірмен, магниймен т.б.)қосылуы нәтижесінде түзілетін минералдар тобы.

  Минералдарды әдетте 9 топқа  немесе класқа бөледі: сульфидтер (күкіртті сутек қышқылдарының тұздары-                                  т.с.с.), галоидтар (галоидты-сутекті қышқылдардың тұздары-                                 т.с.с.), тотықтар және гидрототықтар (элементтердің оттегімен қосындылары және құрамына гидроксиль тобы кіретін тотықтар-                                                 т.с.с.), карбонаттар (көмір қышқылының тұздары-                                                  т.с.с.), сульфаттар (күкірт қышқылының тұздары-                                                    т.с.с.).

  Тау жыныстары бір немесе  бірнеше минералдардан тұруы  мүмкін. Бір ғана минералдан тұратын  тау жыныстарын мономинералды  жыныстар деп атайды. Мысалы ізбістас, шақпақтастар. Осы тау жыныстарының  ерекшеліктерін сипаттайтын-тау  жынысының өрнегі мен бедері.

  Тау жыныстарының өрнегі (структурасы)  дегеніміз-оны құрайтын минералдардың  кристалдану дәрежесі мен минералдық  түйіршіктердің мөлшері. Тау жыныстарының  бедері дегеніміз-оны құрайтын  минералдар мен түйіршіктердің  өзара орналасу және бөліну  ерекшеліктерін сипаттайтын кескін-келбеті.

  Өздерінің қалыптасу қалыптасу  жағдайы тұрғысынан тау жыныстары  үлкен 3 топқа бөлінеді. Олар магмалық, шөгінді және метаморфты жыныстар.

  3.Магма дегеніміз- жоғарға мантия немесе жер қыртысының қойнауларында пайда болып, өзінің қайтадан қатаюы нәтижесінде магмалық тау жыныстарын түзетін өте ыстық балқымалы масса. Магмалық тау жыныстарын олардың пайда болуына байланысты 2-ге бөледі. Магмалар жер бетіне (су түбіне) жетпей-ақ, жер қойнауының біршама саяз қабаттарыөңірінде қатайған, яғни кристалданған жағдайда интрузивті немесе плутонды магмалық тау жыныстары пайда болады. Магмалар жер бетіне жетіп, жанартаулар көмейінен лақылдай төгілген ыстық лава деп аталатын массалардың қатаюы жүзеге асқан жағдайда эффузивті магмалық тау жыныстары түзіледі. Жанартаулар әрекеті кезінде аспанға атылған кесектер мен күлдерді пирокласты материалдар деп атайды. Бұл материалдар есебінен геология тілінде туфтар деп аталатын тау жыныстары қалыптасады.

  Магмалық тау жыныстары қалыптасу  жағдайына ғана емес, химиялық құрамына немесе кремний қос тотығының мөлшеріне байланысты интрузивті жыныстар және оларға балама эффузивті жыныстар 4 түрге бөлінеді. Олар-ультранегізді, негізді, орташа қышқыл және қышқыл.

  Ультранегізді  магмалық тау жыныстары негізінен темір мен магнийдің тотықтарынан тұрады. Олар барынша ауыр және оларға дуниттер, пироксениттер, перидотиттер, серппентиниттер т.б. тау жыныстары жатады.

  Негізді интрузивті жыныстардың құрамында кремниий қос тотығының мөлшері 45-55%. Оларға габбролар, диабаздар, базальттар т.б. жатады.

  Орташа қышқыл магмалық тау жыныстарындағы кремнийдің қос тотығының мөлшері 55-65%. Олар біршама жеңіл және оларға диориттер, сиениттер андезиттер, трахиттер т.б. тау жыныстары жатады.

  Қышқыл магмалық тау жыныстарының құрамында 65%-тен астам кремний қос тотығы болады. Олар да жеңіл болып келеді. Граниттер, гранодиориттер липариттер кварцты порфирлер осы қышқыл магмалық тау жынысына жатады.           

  4.Шөгінді жыныстардың басым көпшілігі бұрыннан бар жыныстардың мүжіліп-үгілуі нәтижесінде қайтадан қалыптасқан жыныстар тобын құрайды. Оларды түйіртпек (обломочные), хемогенді, оргоногенді шөгінді жыныстар деп бөледі. Жер бетінде түйіртпек шөгінді жыныстар жиі кездеседі. Ал хемогенді және оргоногенді жыныстар сиректеу кездеседі. Оларды кейде тұнба жыныстар деп те атайды.

  Экзогенді процестердің  әсерінен тау жыныстары өзгереді. Мысалы өте берік граниттің  өзі де мүжіліп-үгілудің нәтижесінде  құмға айналады, құмдар да шөгіп  құмтастарды қалыптастырады. Бұл  процестердің жүзеге асуы үшін, әрине миллиондаған жыл уақыт қажет.

  Сондықтан түйіртпек жыныстар дегеніміз белгілі бір аймақтардағы тау жыныстарының бірте-бірте мүжілу салдарынан пайда болған түйіртпектер мен кесектердің екінші аймақтарда қайтадан шөгуі нәтижесінде қалыптасқан шөгінді жыныстар. Түйіртпек жыныстардың қалыптасу процесін екі кезеңге бөлуге болады. Олардың біріншісі-борпылдақ шөгінділердің қалыптасу кезеңі, екінші кезең-солардың есебінен қатта да шымыр тау жынысының қалыптасуы. Алғашқысын-шөгінділер, ал екіншісін-шөгінді жыныстар деп атайды, бірақ бұлардың арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ деуге болады. Шөгінді жыныстар шөгінділердің тығыздала түсуі, судан арылуы, түйірпектердің бір-біріне дәнекерленуі (цементация) сияқты процестердің нәтижесінде қалыптасады. Бұл процесті геологияда диагенез деп атайды.

  Өздерін құрайтын  кесектер мен түйіртпектердің  мөлшері тұрғысынан түйіртпек  жыныстар ірі кесекті (жақпартас-глыба,  жұмыртас-валун, шымыртас), орташа  түйіртпекті (құм, құмтас), ұсақ  түйіртпекті (құмдақтар-алверит, құмдақтастар-алверолит), сазды (саз-глина), сазтас-аргиллит) жыныстар болып төртке бөлінеді. 

  Хемогенді жыныстар-тұнба жыныстардың түрі, олар әртүрлі табиғи және коллоид ерітінділері құрамындағы химиялық заттардың тұнбаға түсуі нәтижесінде қалыптасады. Сондықтан бұл жыныстар негізінде табиғи су алаптарының түбінде қалыптасады. Бұларға қоңыр тастемір (бурый железняк) деп аталатын темір рудалары, марганец рудалары, бокситтер, фосфориттер, трепелдер деп аталатын кремнилі жыныстар, ізбістастардың кейбір түрлері, доломиттер, ас тұзы, калий тұздары, гипс т.б. өнеркәсіп үшін маңызды рудалар мен жыныстар тобы жатады.

  Органогенді жыныстар әртүрлі ағзалардың қалдықтары тұнбаға түсуі, немесе шөгуі нәтижесінде қалыптасады. Халық шаруашылығы үшін маңызды мұнай, көмір, шымтезек, жанғыш жіктастар (горючие сланцы) сияқты қазба байлықтардың негізі органогенді жыныстар. Мысалы, мұнай әртүрлі жәндіктер мен өсімдік қалдықтарының жоғары температура мен қысым әсерінен ыдырауы нәтижесінде пайда болады. Оның құрамы сұйық және газ тектес көмірсутектерінен тұратындығы осыған дәлел. Бірақ кейбір ғалымдар мұнайдың пайда болуын сутегі атомдар мен көміртегі атомдарының жер қойнауындағы химиялық әрекеттесуінің нәтижесі деп түсіндіреді. Көмір-өсімдік қалдықтарының ауасыз тереңдіктерде ыдырауы салдарынан пайда болады.сонымен қатар органогенді жыныстар қатарына әртүрлі ізбестастар, бор, опока, диатоми сияқты кремнийлі жыныстар т.б. жатады.

  5.Метаморфты жыныстар деп белгілі өзгерістерге ұшыраған, өзінің алғашқы қалыптасу кезіндегі құрамы және құрылыс ерекшеліктерін азды-көпті өзгерткен жыныстарды айтамыз. Бұл өзгерістердің басты себебі-жер қойнауларындағыжоғары температуралар мен қысымдар, тектоникалық қозғалыстар кезіндегі үйкелістер, сол сияқты магма құрамына кіретін әртүрлі химиялық заттар-ыстық газдар мен сулы ерітінділер әсері. Сонда метаморфты жыныстар магмалық немесе шөгінді жыныстаресебінен қалыптсады. Бұл процестер нәтижесінде бастапқы жыныстар (материнские породы) өздерінің құрамын, өрнегін, бедерін өгертіп қана қоймай, тығыздығын да мейлінше арттырады.

  Метаморфты жыныстардың  басты түрлері гнейс, мәрмар, шақпақтас  (кварцит), сазды жіктас (глинистые  сланцы), филлит, кристалды жіктас  т.б.

  Гнейстер көбінесе  граниттердің өзгеруі нәтижесінде  пайда болады, сондықтан олардың жалпылама құрамы граниттерге сәйкес келеді. Мәрмарлар жоғары температура әсерінен ізбістастардың қайта кристалдануы нәтижесінде қалыптасады. Шақпақтастардың құрамы негізінен кварц (SiO2) кристалдарынан тұрады. Бұл жыныстар кварцты құмдар мен әртүрлі құмтастардың өзгеруі нәтижесінде пайда болады. Сазды жіктастар сазтастардың сәл ғана өзгерген түрлері. Ал филлиттер сазды жіктастардың көбірек өзгерген түрі. Ал кристалды жіктастар дегеніміз қатты сығылып-жаншылу нәтижесінде барынша анық өзгерген филлиттер.  

 

Әдебиеттер:

1. Введение в физическую  географию: Учеб.пособие / Под.р.  К.К. Маркова. 2-е изд. М.: Высшая  школа, 1978.

2. Геренчук К.И., Боков  В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение: Учеб. Пособие. М.: Высшая        шк., 1984г.

3. Мильков Ф.Н. Общее землеведение: Учеб.посбие. М.: Высшая шк.,1990

4. Неклюкова К.П. Жалпы  жертану. М 1985

5.Шубаев Л.П. Общее  землеведение: Учеб. М.: Высш. Шк., 1977

6.Географический атлас для учителей средней школы. 4-е издание, М.: ГУГК,1980г.

7. Ермолаев М.М. Введение в физическую географию. Л.: изд. Ленингр. Университета, 1975г

8.Калесник С.В. Краткий курс общего землеведения. М., 1957г

9. Калесник С.В. Общие географические закономерности Земли. М.: Мысль, 1970 г.

10. Ермолаев М.М. Введение в физическую географию., Л. 1975

 

Бақылау сұрақтары:

1. Жер қыртысының тік бағытта үш қабатқа бөлінуі?
2. Граниттер мен базальттар дегеніміз не?
3. Жер қыртысының кеңістіктегі әркелкілігі?
4. Тау жыныстары дегеніміз не?
5. Минералдар дегеніміз не?
6. Жер қыртысын түзетін негізгі элементтер?
7. Минералдардың негізгі топтары?
8. Магмалық тау жыныстарының топтары?
9. Шөгінді тау жыныстары дегеніміз не?
10. Метаморфты тау жыныстары дегеніміз не?

 

Глоссарий: литосфера, жер қыртысы, геоморфология, геология, гранит, базальт, тау жыныстары, минералдар, силикат, магамалық тау жыныстары, эффузивтік магмалық тау жыныстары, ультра негізді магмалық тау жыныстары, шөгінді тау жыныстары, органогенді шөгінді жыныстар, химиялық шөгінді жыныстар, метаморфты тау жыныстары.