Круговорот горных пород
Зерно кварца может находиться в граните, попасть на пляж в виде песка, стать частью песчаника и в итоге оказаться в кварците.
Перетащи, чтобы повернуть. Для изменения масштаба прокрути колёсико или сведи и разведи два пальца.
Горные породы кажутся неизменными, но за геологическое время они преобразуются вновь и вновь. BGS описывает круговорот пород как изображение Земли в виде динамической системы: все её части связаны, и изменение одной вызывает изменение другой. Этот круговорот идёт на протяжении всей геологической истории. Три типа пород служат остановками, а процессы из трёх предыдущих уроков связывают их, как дороги.
Основные пути
Начни с любого места. Магма остывает и кристаллизуется в магматическую породу. Поднявшись на поверхность, та подвергается выветриванию и эрозии и становится осадком. Осадок откладывается, погребается, уплотняется и цементируется в осадочную породу. При более глубоком погребении или в зоне столкновения плит осадочная порода нагревается и сжимается, превращаясь в метаморфическую. При дальнейшем нагреве она плавится в магму, и круг замыкается.
Есть и короткие пути, а единого направления у круговорота нет. Магматическая порода может стать метаморфической, минуя осадок: гранит, сжатый в горном поясе, превращается в гранитогнейс. Метаморфическая порода, поднятая в горы, разрушается в осадок, как любая другая. Осадочная порода тоже может снова стать осадком: обрывы из песчаника осыпаются песком, который однажды, возможно, вновь станет песчаником. А любая достаточно нагретая порода расплавится.
История одного зерна
Кварц твёрдый (7 по шкале Мооса), и BGS описывает его и как кристаллы в граните, и как зёрна в песчанике. Представь кристалл кварца, выросший в граните глубоко под землёй. Поднятие и эрозия выводят гранит на поверхность, где начинается выветривание. Порода распадается, река уносит кварцевое зерно и оставляет его на пляже. Под новым слоем песка оно цементируется в песчаник. Миллионы лет спустя песчаник оказывается в зоне столкновения плит при горообразовании и превращается в кварцит. Каждая остановка представляет породу или осадок из этого курса: гранит, песок, песчаник, кварцит.
Проверь ту же идею на схеме. Нажми «Осадочная порода» и посмотри на выходящие пути: порода может снова разрушиться в осадок или под действием нагрева и сжатия стать метаморфической. Затем нажми «Метаморфическая порода». Она может расплавиться в магму или разрушиться в осадок. У магматической, осадочной и метаморфической породы на схеме по два выхода, поэтому два путешествия по круговороту вовсе не обязаны совпадать.
Почему сохранилось так мало очень древних пород
Поскольку породы постоянно перерабатываются, на Земле осталось мало пород первых этапов её истории. USGS объясняет, что древнейшие породы Земли были переработаны и уничтожены тектоникой плит. Если часть самой первой коры и сохранилась в исходном виде, её пока не нашли. К древнейшим надёжно датированным породам Земли относятся метаморфические гнейсы Акаста на северо-западе Канады возрастом около 4.03 миллиарда лет. Даже они уже прошли круговорот хотя бы один раз.
| Магма → магматическая порода | Остывание и кристаллизация |
| Любая порода → осадок | Выветривание и эрозия |
| Осадок → осадочная порода | Осаждение, погребение, уплотнение, цементация |
| Порода → метаморфическая порода | Нагрев и давление без плавления |
| Порода → магма | Плавление |
- Какой процесс превращает магму в магматическую породу?
- Остывание и кристаллизация
- Цементация
- Выветривание
- Какой процесс превращает метаморфическую породу в магму?
- Плавление
- Эрозия
- Уплотнение
- Может ли магматическая порода стать метаморфической, не превращаясь сначала в осадок?
- Да, под действием нагрева и давления
- Нет, сначала она должна стать осадком
- Только если сначала расплавится
- Расположи этапы одного из маршрутов кварцевого зерна по порядку.
- Какой минерал встречается в граните, песчанике и кварците?
- Кварц
- Кальцит
- Тальк
- Есть ли у круговорота горных пород неизменная отправная точка?
- Нет; у любой породы есть несколько путей
- Да, всегда магма
- Да, всегда осадок
- Почему на Земле осталось так мало самых ранних пород?
- Тектоника плит переработала и уничтожила их
- Их все унесли метеориты
- Они все под океанами, и их возраст уже определён
- Древнейшие датированные породы Земли, гнейсы Акаста, относятся к…
- метаморфическим породам
- осадочным породам
- вулканическому стеклу
- Обрывы из песчаника осыпаются песком. Какая это стрелка?
- Осадочная порода → осадок (выветривание, эрозия)
- Осадок → осадочная порода
- Метаморфическая порода → магма
- В какой паре оба слова обозначают процессы, а не типы пород?
- Эрозия и цементация
- Гранит и эрозия
- Мрамор и аспидный сланец
- Магма → магматическая порода (остывание) → осадок (выветривание, эрозия) → осадочная порода (цементация) → метаморфическая порода (нагрев, давление) → магма (плавление).
- Есть короткие и обратные пути; неизменной отправной точки нет.
- Кварц встречается в граните, песке, песчанике и кварците.
- Тектоника плит переработала самые ранние породы Земли; древнейшим датированным породам около 4.03 миллиарда лет.
Источники курса (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
Проверено: 2026-10-17