Общая характеристика Земли как планеты

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВОПРОС №1

Геология - это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии, основанная на изучении горных пород и земной коры в целом всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук.

Основным объектом изучения геологии является литосфера (литос - камень), представляющая твердую наружную оболочку Земли. Главными объектами изучения геологии являются минералы, горные породы, геологические тела, вымершие организмы (окаменелости), газовые и жидкие среды, физические поля.

Предметом геологии является пространственно-временные модели развития геологических процессов. Чтобы познать строение Земли, геология исследует литосферу некоторыми методами:

1. Методы полевой геологической съемки :изучение геологических обнажений, извлеченных при бурении скважин, слоев горных пород в шахтах, изверженных вулканических продуктов, непосредственное полевое изучение протекающих на поверхности геологических процессов.

2. Геофизические методы: используются для изучения глубинного строения Земли и литосферы. Сейсмические методы, основанные на изучении скорости распространения продольных и поперечных волн, позволили выделить внутренние оболочки Земли. Гравиметрические методы, изучающие вариации силы тяжести на поверхности Земли, позволяют обнаружить положительные и отрицательные гравитационные аномалии и, следовательно, предполагать наличие определенных видов полезных ископаемых. Палеомагнитный метод изучает ориентировку намагниченных кристаллов в слоях горных пород.

3. Астрономические и космические методы основаны на изучении метеоритов, приливно-отливных движений литосферы, а также на исследовании других планет и Земли (из космоса). Позволяют глубже понять суть происходящих на Земле и в космосе процессов.

4. Методы моделирования позволяют в лабораторных условиях воспроизводить (и изучать) геологические процессы.

5. Метод актуализма: протекающие ныне в определенных условиях геологические процессы ведут к образованию определенных комплексов горных пород. Следовательно, наличие в древних слоях таких же пород свидетельствует об определенных, идентичных современным процессах, происходивших в прошлом.

6. Минералогические и петрографические методы изучают минералы и горные породы (поиск полезных ископаемых, восстановление истории развития Земли

Основные задачи геологии: 1. поиск месторождений ПИ; 2. Установление формы и размеров месторождения; 3. определение запасов ПИ и обеспечение промышленности полезными ископаемыми; 4. инженерная геология рассматривает проблемы строительства на земле и под землей; 5. прогнозирование: землетрясений, вулканических извержений, оползневых процессов, цунами

ВОПРОС №2. Общая характеристика Земли как планеты

Геойд - форма Земли, которая совпадает с поверхностью океанов и морей в спокойном состоянии.

Радиус земли-6371 км

Эверест(8848км)-высшая точка Земли

Марианская впадина(11022км)-низшая точка Земли

В строении земли принимают участие геосферы:

Внешние(атмосфера, гидросфера, биосфера)	Внутренние
> атмосфера- газовая оболочка земли, содержит: 78% азота,21% кислорода, 1% аргона, 0,03% углекислого газа. Она делится на: тропосферу (до 50км) стратосферу(50-55 км)-озоновый слой мезосфера(до 80 км)- термосфера ионосфера(до 800 км) экзосфера(более 800км) > гидросфера. Воды планеты. Воды океанов и морей; Воды континентов; воды в виде льда; подземные воды. Минерализация - количество растворённых веществ в определенном объёме(в промилях) 1. воды континентов - пресные воды(с минерализацией до 1 г/л); 2. подземные воды - солоноватые воды (от 1 до 10 г/л); 3. солёные воды(от 10 до 50 г/л); 4. океаны и моря, средняя соленость - 35г/л; 5. природные рассолы (более 50 г/л) - подземные воды, озера, заливы. Воды различают по химическому типу : Карбонатные - пресные сульфатные - основные(моря,океаны) хлоридные - минеральные. >биосфера - сфера жизни(растительный и животный мир)	> земная кора (ср.мощность 33км) Континентальная, состояшая из трёх главных слоёв : 1. осадочный(породы) (от 0 до 6 км); 2. гранитно-метаморфический -связан с кислыми магнитными породами(20-30км); 3. базальтовый - сложен основными породами (Менее 20 км) Океаническая , состоящая из двух главных слоёв: Осадочный; базальтовый Граница МОХО отделяет мантию и земную кору. >мантия (66%) от 3 до 2900 км делиться на 3 части: верхняя мантия от 33 до 400 км, сложена ультраосновными породами астеносфера - между верхней и нижней мантией; нижняя мантия (от астеносферы до ядра) - ультраосновные породы; >ядро Земли -Внешнее ядро(2900-5000) - в расплывчатом состоянии; состав: Fe,Ni,S(вырабатывает магнитное поле земли и электричество); тектоника земной коры зависит от ядра. -Внутреннее ядро -в твердом состоянии(продольные и поперечные волны); состав: из Fe, Ni.

ВОПРОС №3

Земная кора - верхняя часть литосферы. В масштабах всего земного шара её можно сравнить с тончайшей, т.к. её мощность мала. Расшифровывая скорость прохождения сейсмических волн через разные среды, можно получить данные о плотности земных слоёв, сделать вывод об их составе. Под континентами и океаническими впадинами строение земной коры различно.

ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОРА

Океаническая земная кора более тонкая (5-7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв - нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. Рельеф дна океанов очень сложен. Среди разнообразных форм рельефа особенно выделяются огромные срединно-океанические хребты. В этих местах происходит зарождение молодой базальтовой океанической коры из вещества мантии. Через глубинный разлом, проходящий вдоль вершин по центру хребта - рифт, магма выходит на поверхность, растекаясь в разные стороны в виде лавовых подводных потоков, постоянно раздвигая в разные стороны стенки рифтового ущелья. Этот процесс называется спредингом.

Срединно-океанические хребты возвышаются над дном океанов на несколько километров, а их протяженность достигает 80 тыс. км. Хребты рассекаются параллельными поперечными разломами. Их называют трансформными. Рифтовые зоны - самые неспокойные сейсмические зоны Земли. Базальтовый слой перекрывают толщи морских осадочных отложений - илов, глин разного состава.

КОНТИНЕНТАЛЬНАЯ КОРА

Континентальная земная кора занимает меньшую площадь, но имеет более сложное строение и гораздо большую мощность. Под высокими горами её толщина измеряется 60-70 километрами. Строение коры континентального типа трёхчленное - базальтовый, гранитный и осадочный слои. Гранитный слой выходит на поверхность на участках, именуемых щитами. Например, Балтийский щит, часть которого занимает Кольский полуостров, сложен породами гранитного состава. Именно. Шельф - подводная окраина материка - также имеет континентальную кору.

Граница гранитного и базальтового слоев выделяется не очень чётко и изменяется по глубине. Базальтовый слой граничит с поверхностью Мохо. Верхний осадочный слой меняет свою толщину в зависимости от рельефа поверхности.

ВОПРОС №4

Геологическое время - это время действия геологических процессов

Геохронологическая шкала

Чтобы понять порядок (хронологию - прим. от geoglobus.ru) древних событий, была предложена геохронологическая шкала, согласно которой вся жизнь нашей Земли разделена на большие временные промежутки - эры. Учёные полагают, что сама наша планета образовалась в результате Большого взрыва около 4,5 млрд лет назад, но только к концу этого древнейшего периода на поверхности появилась вода, сформировалась атмосфера и зародилась жизнь. Архей и протерозой называют также «криптозой», т.е. «время скрытой жизни». В это время организмы, населяющие Землю, не имели твёрдого скелета, таким образом, от них не могло остаться ничего, кроме отпечатков или следов жизнедеятельности. Остальные эры - палеозой, мезозой и кайнозой - объединены в фанерозой - время явной жизни. Организмы фанерозоя имеют твердый минеральный скелет.

Сейчас благодаря высокоточным приборам, позволяющим исследовать древние породы, сделаны выводы о возможности существования некоторых форм жизни и в те далёкие времена юности нашей планеты.

Границами между крупными временными отрезками - эрами - являются события планетарного масштаба, такие как распады континентов, великие вымирания флоры и фауны, падение метеоритов и т.д., в результате которых происходила существенная перестройка поверхности планеты и менялись условия и формы жизни на ней.

Всего выделено пять эр:

- архейская (эра древнейшей жизни, началась 3,9 млрд лет назад);

- протерозойская (эра ранней жизни, началась 2,5 млрд лет назад);

- палеозойская (эра древней жизни, началась 545 млн лет назад), в ней периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь;

- мезозойская (эра средней жизни, началась 248 млн лет назад), в ней периоды: триас, юра, мел;

- кайнозойская (эра новой жизни, началась 65 млн лет назад и продолжается по сей день), в ней периоды: палеоген, неоген, антропоген.

Эры подразделяются на периоды по наиболее значимым событиям, воссозданным благодаря находкам ископаемых растений и животных. Периоды получили свои названия по местности, где впервые были описаны породы этого возраста, по названиям племён, населявших эти места, либо по каким-то другим характерным признакам. Например, название юрского периода мезозойской эры связано с горной системой Юра (Юрскими горами - прим. от geoglobus.ru) на границе Франции и Швейцарии, кембрийский период палеозойской эры получил название по одноимённым горам в Шотландии, карбоновый, или каменноугольный, период палеозойской эры обязан своим названием мощным толщам каменного угля, образовавшимся в это время, а антропогеновый период кайнозойской эры связан своим названием с появлением человека (от греч. antropos - человек, genos - рождение).

ВОПРОС 5.

Геохронологическая шкала (стратиграфическая шкала) - это шкала относительного геологического времени, в основе которой лежат выявленные палеонтологией этапы развития жизни на Земле.

ВОПРОС 6.

Взаимосвязь геологических процессов - взаимопереход одних геологических процессов в другие. Эндогенные - Созидатели, Экзогенные - разрушители



ВОПРОС №7

Выветривание - это процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на земной поверхности под воздействием физических, химических и органических факторов.

Выветривание можно подразделить на физическое (или механическое) и на химическое.

Физическое выветривание

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание

Химическое выветривание - это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода - энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород - гидролиз, приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решётки на ионы водорода диссооциированных молекул воды:

KAlSi3O8+H2O>HAlSi3O8+KOH

Образующееся основание (KOH) создает в растворе щелочную среду, при которой происходит дальнейшее разрушение кристаллической решётки ортоклаза. При наличии CO2 KOH переходит в форму карбоната:

2KOH+CO2=K2CO3+H2O

Взаимодействие воды с минералами горных пород приводит также и к гидратации - присоединению частиц воды к частицам минералов. Например:

2Fe2O3+3H2O=2Fe2O·3H2O

В зоне химического выветривания также широко распространена реакция окисления, которой подвергаются многие минералы содержащие способные к окислению металлы. Ярким примером окислительных реакций при химическом выветривании является взаимодействие молекулярного кислорода с сульфидами в водной среде. Так, при окислении пирита наряду с сульфатами и гидратами окисей железа образуется серная кислота, участвующая в создании новых минералов:

2FeS2+7O2+H2O=2FeSO4+H2SO4;

12FeSO4+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3;

2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3·3H2O+6H2SO4

Также существует радиационное и биологическое выветривания:

Радиационное выветриваниеБиологическое выветривание

Радиационным выветриванием называется разрушение пород под действием радиационного излучения. Радиационное выветривание оказывает влияние на процесс химического,биологического и физического выветривания.Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.) Физическое выветривание делится на температурное и морозное

ТемпературноеМорозное

- разрушение горных пород и минералов на поверхности Земли под влиянием колебаний температуры. Минералы и ГП при нагревании и охлаждении изменяют свой объём.

- разрушение горных пород в результате периодического замерзания попадающей в трещины воды.

ВОПРОС №8.

Продукты выветривания горных пород, накапливающиеся на месте своего образования, называются элювиальными продуктами или элювием. С глубиной продукты выветривания становятся все более и более грубыми. Самый нижний слой элювия обычно состоит из кусков породы, хотя и отделенных от массивной породы, но залегающих на месте образования. Глубокие слои элювия обычно изменены химически менее интенсивно, чем поверхностные. Элювий не обладает слоистостью. Часто даже граница элювия и невыветрелой породы может быть определена с большой долей условности. Она выражена достаточно резко только тогда, когда массивные породы трудно поддаются выветриванию.

Масса элювия может уменьшаться благодаря выщелачиванию, вымыванию и выдуванию. Выщелачивание происходит интенсивно в верхних слоях элювия, но если в верхних слоях легко растворимые продукты полностью выщелочены, процесс протекает более интенсивно в более глубоких горизонтах. Вымывание мелкого материала происходит и на поверхности, и на глубине. На поверхности вымывание обычно сильнее, но если вода стекает но водоупору (например, по границе многолетней мерзлоты), то и на глубине вымывание может быть интенсивным. Выдувание частиц может происходить только с поверхности в условиях сухого климата и сильных ветров.

Перечисленные процессы уменьшают массу элювия и увеличивают его пористость, а также приводят к постоянному, но неравномерному его оседанию. Толщина защитного слоя элювия уменьшается и выветривание проникает глубже в толщу коренных пород. Это снова увеличивает толщу элювия, причем оба процесса - уменьшение массы элювия и увеличение его мощности - идут одновременно, находясь в состоянии динамического равновесия. При этом нижние горизонты элювия являются наиболее молодыми, а верхние - древними. Большая выветрелость верхних горизонтов объясняется также их возрастом.

ВОПРОС №9

Геологическая деятельность ветров

Деятельность ветра является одним из важнейших геологических и рельефообразующих факторов на поверхности суши. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими отложения рельефа и формы называют эоловыми. Эоловые процессы протекают на всей территории суши, но наиболее активно проявляются в пустынях, полупустынях, на побережьях морей и океанов. Этому способствует оптимальное сочетание условий, способствующих развитию эоловых процессов: 1) отсутствие или разреженность растительного покрова, определяющее наличие непосредственного контакта горных пород, слагающих территорию, и воздушных потоков атмосферы; 2) частые ветры; 3) наличие больших объёмов рыхлого материала, способного перемещаться ветром. Необходимо отметить, что существенное значение при «поставке» обломочного материала, в дальнейшем перемещаемого ветром, в пустынях (для которых, как известно, характерны значительные суточные колебания температуры) имеет температурное выветривание. Существенную роль эоловые процессы играют также в сухих степях, саваннах, приледниковых областях, долинах крупных рек и других открытых ландшафтах. Переносимый ветром тонкий материал может перемещаться на сотни и даже тысячи километров (достаточно отметить, что на значительных участках океанического дна вклад эолового материал достигает 50-70% и более).

Геологическая деятельность ветра складывается из процессов разрушения пород, переноса материала и его аккумуляции(накоплении рыхлого материала горных пород), тесно взаимосвязанных и протекающих одновременно.

ВОПРОС №10

Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше от струй, возникающих при выпадении дождя и таяния снега, до самых крупных рек. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Чем больше масса воды и скорость течения, тем наибольший эффект ее деятельности. Хорошо известно, что поверхностная текучая вода - один из важнейших факторов денудации суши и преобразования лика Земли.

Как и в других экзогенных процессах, в деятельности текучих вод могут быть выделены три составляющие: 1) разрушение, 2) перенос и 3) отложение, или аккумуляция, переносимого материала на путях переноса. По характеру и результатам деятельности можно выделить три вида поверхностного стока вод: плоскостной безрусловой склоновый сток; сток временных русловых потоков; сток постоянных водотоков - рек.

ПЛОСКОСТНОЙ СКЛОНОВЫЙ СТОК

В периоды выпадения дождей и таяния снега вода стекает по склонам в виде сплошной тонкой пелены или густой сети отдельных струек. Они захватывают главным образом мелкоземистый материал, слагающий склоны, переносят его вниз. У подошвы течение воды замедляется, и переносимый материал откладывается как непосредственно у подножья, так и в прилегающей части склона (рис. 6.1). Такие отложения, образованные склоновым стоком, называются делювиальными отложениями или делювием (лат. "делюо" - смываю). Наиболее характерны довольно протяженные делювиальные шлейфы в пределах равнинных рек степных районов умеренного пояса.

Делювиальные шлейфы в этих условиях обычно сложены суглинками и лишь местами в основании встречается песчаный материал. Наибольшая мощность делювия (до 15-20 м) наблюдается у основания склона, а вверх по склону она постепенно уменьшается. Продолжающийся процесс плоскостного смыва и образование делювия постепенно приводят к выполаживанию склонов. В высоких горах типичных делювиальных шлейфов нет в связи с широким развитием гравитационных процессов на склонах. В этих условиях формируются смешанные коллювиально-делювиальные образования.

ВОПРОС 11

Периоды и циклы речной эрозии. Стадия ранней молодости речная сеть слабо разветвлена и водоразделы ею почти не затронуты, продольный профиль рек ломаный. Стадия юности речная сеть приспосабливается к тектоническим формам, но продольный профиль рек еще не выработан, преобладает глубинная эрозия, долины узкие и порожистые. В стадию зрелости рельеф становится более сглаженным и приобретает черты среднегорного. Продольный профиль рек делается плавным, долины расширяются и заполняются аллювием. В стадию поздней зрелости долины еще более расширяются, междуречные пространства снижаются и приобретают мягкие очертания. Общий темп эрозионной деятельности замедляется. В эту стадию довольно часто происходит перехват одних рек другими. В стадию старости эрозионная деятельность еще более замедляется, долины заполняются аллювием, по которому, сильно меандрируя, медленно текут реки. Междуречные пространства еще более снижаются и сужаются за счет расширения долин. В стадию дряхлости долины заполняются аллювием, их очертания становятся неясными и расплывчатыми. Междуречные пространства едва приподнимаются над долинами с кое-где сохранившимися останцами, чему соответствует и общий уровень поверхности страны, едва приподнятый над базисом эрозии. Поверхность утрачивает все черты горного и холмистого рельефа и приближается к равнине, которая носит название пенеплена.

ВОПРОС 12

Речные аккумулятивные формы. 1) речные - аллювиальные равнины, террасы, прирусловые валы; 2) делювиальные - плащи, шлейфы; 3) гравитационные - конусы обвалов, осыпи; 4) оползневые - оползни, оплывины, солифлюкционные террасы; 5) морские и озерные - береговые валы, пляжи, прибрежные равнины; 6) ледниковые - все типы отложенных морен, камы, озы, зандры; 7) эоловые накопления пылевые и песчаные - дюны, барханы, субаэральные лёссовые покровы и пр.; 8) вулканические - вулканы, лавовые покровы, потоки; 9) вулканоидные - грязевые сопки; 10) органогенные- торфяники, термитники; 11) техногенные- отвалы, терриконы, насыпи, плотины и пр.

ВОПРОС №13

Геологическая деятельность подземных вод

Атмосферные осадки, попадая на земную поверхность, разделяются обыкновенно на три неравные части. Одна часть течет прямо по поверхности и образует ручьи, реки и озера: другая - испаряется, возвращается снова в атмосферу и отчасти расходуется организмами; третья - поглощается почвой, проникает на разную глубину внутрь земной коры и служит основным источником питания подземных вод. В целом подземными водами называются воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом и газообразном состоянии. 

Прежде всего геологическаядеятельность подземных вод проявляется в карстовых явлениях, суффозии и явлениях, связанных с многолетнемерзлыми породами. 

Карстовые явления связаны с выщелачиванием подземными водами карбонатных и других растворимых пород. Выщелачивание обычно начинается с поверхности. Образуется воронка, затем глубокие борозды. В дальнейшем выщелачивание проникает вглубь. В результате на дне образуется нечто вроде природного колодца, в который устремляется вода. Такие колодцы называются понорами. В конечном итоге в горных породах образуются многочисленные каналы и пещеры, часто поглощающие целые ручьи и реки. 

Подземные воды не только выщелачивают горные породы, но при благоприятных условиях отлагают растворенные вещества, создавая разнообразные натечные образования: сталактиты и сталагмиты. Сталактиты представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры сосульки, состоящие чаще всего из кальцита. Сталагмиты, наоборот, растут вверх, образуя более толстые натечные формы .

Кроме натечных форм подземные воды отлагают минеральные вещества в пустотах рыхлых пород, цементируя их. В результате цементации образуются новые породы: песчаники, конгломераты, брекчии и др. 

Наряду с химическим взаимодействием с горными породами подземные воды производят и механический вынос из горных пород мелких минеральных частиц; этот процесс называется суффозией. Процессы суффозии приводят, в частности, к возникновению оползней. Оползни -это передвижения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести (рис. 2). 



ВОПРОС 14.

геология наука эрозия речной

Магматические процессы

Магматическими процессами называются все процессы, с которыми связано образование магмы и магматических пород, а также явления, обусловленные деятельностью магмы. В процессе геологического развития Земли в отдельных ее участках возникают магматические очаги, выполненные силикатным расплавом, магмой, сложного состава с большим количеством летучих соединений (газов-минерализаторов), разных металлов, углекислоты, фтористого и хлористого водорода, паров воды и т.д. Считается, что химические элементы находятся в магме в виде комплексных анионов [AlSi?O8] и свободных катионов металлов К+, Са?+ и др.

Магма поднимается по разломам к земной коре и застывает здесь (кристаллизуется) на глубинах нескольких километров или даже может вырываться на поверхность в виде лавы через вулканы. При остывании расплава из него образуются разные минералы, но при кристаллизации магмы на глубине (интрузивный процесс) большую роль играют существующие в недрах Земли высокие температура и давление. В этом случае затруднено выделение из магмы содержащихся в ней летучих газов-минерализаторов и часть их входит в состав образующихся из магмы минералов. Принято считать, что температура кристаллизации в глубинных условиях составляет 900 - 700?С. Продолжительность остывания интрузивных тел в недрах Земли, вследствие затруднительности теплообмена магматического расплава с вмещающими породами, может составлять от десятков тысяч лет (для небольших тел) до десятков миллионов лет (для крупных тел размером в десятки километров.

При излиянии магмы в виде лавы на поверхность Земли температура лав колеблется в пределах 1000 - 1200?С и изредка достигает 1350?С. Содержащиеся в лаве летучие соединения вызывают взрывы, уходят в атмосферу и лишь в незначительной степени входят в состав возникающих при этом минералов.

В магматическую стадию образуются самые разнообразные минералы, из которых самыми характерными для этой стадии и главными минералами (они составляют 84% в составе изверженных пород) являются силикаты - соли с различными кремнекислородными радикалами. Из других минералов преобладает кварц, являющийся окислом кремния. Уже здесь, помимо кристаллизации из расплава, начинают играть роль процессы минералообразования при участии парообразных и газообразных соединений элементов, получающие самостоятельное развитие в последующую пневматолитовую и гидротермальную стадии минералообразования.

По химическому составу и окраске магматогенных минералов среди них различают цветные и темные минералы, содержащие много железа и магния, и светлые, в которых много кремнезема и алюминия.

К первым относятся: хромит, магнетит, оливин, авгит, роговая обманка, биотит и др.; к светлым - полевые шпаты, лабрадор, мусковит, нефелин, кварц, апатит, алмаз и др. Кроме этого выделяются различные второстепенные (акцессорные) минералы, составляющие не больше 5% от общего объема породы. Из самородных элементов в изверженных породах редко встречаются золото, графит и чаще (в основных породах) - платина.

Минералы выделяются из магмы в виде двух рядов реакций в следующей последовательности: в одном ряду раньше всех - апатит, магнетит, циркон и т.д., затем оливин, пироксены, амфиболы и т.д., в другом ряду - плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, щелочные пироксены и т.д. и последним в обоих рядах - кварц. Калиевые полевые шпаты, кварц, слюды - это конечные продукты кристаллизации магмы и они образуют эвтектическую смесь. Эвтектический расплав кристаллизуется при температурах более низких, чем отдельные его компоненты. Сочетания компонентов из двух рядов могут кристаллизовываться параллельно (оливин и пироксены с основными плагиоклазами и т.п.).

Как уже отмечалось выше, среди магматогенных минералов главная роль принадлежит силикатам. Это полевые шпаты, оливин, пироксены, амфиболы, слюды (биотит, мусковит), нефелин и другие вещества.

ВОПРОС №15

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

Почвенные.

Грунтовые.

Межпластовые.

Артезианские.

Минеральные.

Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными, перемещающимися под влиянием силы тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.

Грунтомвые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Межпластовые воды - нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени.Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. 

Артезианские воды - напорные подземные воды, залегающие между водоупорными слоями горных пород в вогнутых тектонических структурах.

Ссылка на источник

ВОПРОС №16

ГЕНЕЗИС ПОДЗЕМНЫХ ВОД

процессы формирования подземных вод под влиянием естественноисторических факторов, а также производственной деятельности человека. Происхождение вод в литосфере как природного образования может быть обусловлено конденсацией паров воздуха, инфильтрацией поверхностных вод, захоронением вод бассейнов и л. д. Процесс формирования химического состава подземных вод генетически может быть связан со взаимодействием подземных вод и вмещающих их горных пород, с проникновением в подземные воды с поверхности различных инградиентов минерализации, с гравитационной дифференциацией инградиентов минерализации и т. д.

ВОПРОС 17.

Классификация и характеристика примесей природных вод

Природные воды классифицируют по ряду признаков, простейший из них - солесодержание воды: пресная вода - солесодержание до 1 г/дм3; солоноватая - солесодержание 1 - 10 г/дм3;соленая - солеесодержание более 10 г/дм3. У речных и подземных вод солесодержание изменяется от 50 - 200 до 1500 - 2000 мг/дм3. Наибольшее количество растворенных примесей содержат воды океанов и морей, г/дм3: Балтийского моря - 11, Каспийского - 13, Черного - 19, Атлантического океана - 36.

Воды классифицируют также по преобладающему аниону - на гидрокарбонатную, хлоридные или сульфатные. Пресные воды относятся обычно к гидрокарбонатному классу, так как содержание гидрокарбонатов кальция и магния в них достигает 60 - 70%.

Примеси природных вод по степени дисперсности (крупности) подразделяют на истинно-растворенные (ионно- или молекулярно-дисперсные), распределенные в воде в виде отдельных ионов, молекул; коллоидно-дисперсные с размером частиц от 1 до 100 нм; грубодисперсные с размером частиц более 100 нм (0.1 мкм). Данная классификация носит условный характер. Грубодисперсные примеси воды, называемые также суспензиями или взвешенными веществами с частицами размером порядка нескольких микрометров, проявляют свойства, аналогичные коллоидным системам и их часто объединяют под общим названием микрогетерогенных систем.

Коллоидные примеси представляют собой агломераты из большого числа молекул с наличием поверхности раздела между твердой фазой и водой. Из-за малых размеров коллоидные частицы не теряют способности к диффузии и обладают значительной удельной поверхностью. Например, если кубик вещества объемом 1 см3 раздробить на более мелкие кубики с длинойребра 10 нм, то количество таких кубиков составит 1018 единиц с общей площадью поверхности 600 м2. Коллоидные частицы не выделяются из воды под действием силы тяжести, не задерживаются обычными фильтрующими материалами (песком, фильтровальной бумагой) и различимы в рассеянном свете (конус Тиндаля). В природных водах в коллоидно-дисперсномсостоянии находятся различные производные кремниевой кислоты и железа, органические вещества - продукты распада растительных и животных организмов.

Грубодисперсные примеси (так называемые взвешенные вещества) имеют столь большую массу, что практически не способны к диффузии. С течением времени устанавливается определенное седиментационное равновесие, и примеси либо выпадают в осадок, либо всплывают на поверхность (при плотности частиц меньше плотности воды).

Длительно оставаясь во взвешенном состоянии, грубодисперсные примеси обусловливают мутность воды. Чем больше размер частиц грубодисперсных примесей, тем быстрее устанавливается седиментационное равновесие и тем легче выделяются они из воды при отстаивании или фильтровании. Так, скорость отстаивания частиц песка и ила размерами100 и 20 мкм составляет в неподвижной воде при 10°С соответственно около 7 и 0.4 мм/с.

По химическому составу примеси природных вод можно разделить на два типа: минеральные и органические.

К минеральным примесям воды относятся растворенные в ней содержащиеся в атмосфере газы N2, О2, СО2, образующиеся в результате окислительных и биохимических процессов NН3, СН4, H2S, а также газы, вносимые сточными водами; различные соли, кислоты, основания, в значительной степени находящиеся в диссоциированной форме, т.е. в виде образующих их катионов и анионов.

К органическим примесям природных вод относят гумусовые вещества, вымываемые из почв и торфяников, а также органические вещества различных типов, поступающие в воду совместно с сельскохозяйственными стоками и другими типами недостаточно очищенных стоков.

Из-за сложности индивидуальной классификации органических примесей каждого типа в практике анализа используют общую способность органических примесей окисляться под действием специфических окислителей. Этот критерий не дает точного представления о реальной концентрации органических веществ в воде, однако позволяет приближенно характеризовать и сравнивать воды различного типа.

Характеристику ионизированных примесей природных вод начнем с рассмотрения электролитических свойств чистой воды и растворов. Особенностью строения молекулы Н2О является несимметричное расположение атомов водорода относительно атома кислорода.

Характеристики водных сред

Характеристика воды	Жесткость, мг-экв/дм3	Прозрачность	По шрифту Снеллена	Содержание взвеси, мг/дм2
Очень мягкая	? 1,5	Прозрачная	> 30	< 5
Мягкая	1,5 - 3	Слабомутная	25 - 30	5 - 20
Средняя	3 - 6	Среднемутная	20 - 25	20 - 50
Жесткая	8 - 10	Мутная	10 - 20	50 - 300
Очень жесткая	> 10	Очень мутная	< 10	> 300

Минеральный состав вод

Среда	pH	Минерализованность (солесодержание)	Сухой остаток, мг/дм3
Сильнокислая	? 4,5	Малая	< 200
Слабокислая	4,5 - 6,5	Средняя	200 - 500
Нейтральная	6,5 - 8	Повышенная	500 - 1000
Слабощелочная	8,0 - 9	Высокая	1000 - 2000
Сильнощелочная	> 9	Очень высокая	2000 - 8000

ВОПРОС 18

Геологическая деятельность моря

1) Разрушительная деятельность (разрушение береговой линии).

Даже при слабом волнении у берегов плещутся волны, непрерывно подтачивая прибрежные скалы. Во время сильных штормов на берега обрушиваются колоссальные массы воды, способные причинить серьёзные разрушения. Сила прибоя во время шторма может достигать нескольких тонн на квадратный метр. Разрушение берегов морем производится в результате:

1) гидравлического удара самой воды

2) ударов обломками горных пород, захватываемых волнами

3) химического действия воды

2) Образование различных морских отложений ( неритовые ( 0-50 м) и пелагические осадки ( 50-200 м)).

В пределах Мирового океана выделяются следующие зоны со специфическими условиями осадконакопления:

1) литоральная(в приливно-отливной зоне)

2) мелководная(в области шельфа)

3) батиальная(в области континентального склона)

4) абиссальная (охватывающая ложа Мирового океана и глубоководных впадин)

ВОПРОС 19

Неритовые осадки

Осадки неритовые (неритические), т. е. морские отложения, образующиеся на материковой отмели, были впервые выделены из морских мелководных осадков. В целом неритовые отложения характеризуются резкой фациальной изменчивостью, обилием остатков донных организмов. Характер этих отложений разнообразный-от крупных глыб и валунов до галечников, гравия и песчано-алевритов. Скорость осадконакопления по площади котловины неодинакова: от 4-5 см в открытой части озера, вдали от берега, до нескольких десятков сантиметров за 1000 лет в заливах и на прибрежных мелководьях.

Неритовые осадки - Морские осадки, образовавшиеся в неритовой зоне. Неритовые осадки разделяются на пять фаций.

Осадки промежуточного типа:

ледниково-морские,

эолово-морские,

обвально-морские.

Обломочные:

брекчии и конгломераты,

пески,

глины и илы.

Обломочные вулканогенные: вулканические брекчии и туфы.

Химико-органогенные:

железные руды, 2) марганцевые руды,

кремнистые осадки,

глауконитовые осадки,

фосфоритовые осадки,

известковые и доломитовые осадки.

Псевдоабиссальные:

известковые илы (фораминиферовые и птероподовые),

кремнистые илы (радиоляриевые).

Среди отложений, развитых на континентах, не менее 80% всех осадочных пород относятся к неритовым. (Синоним осадки мелководья.)

ВОПРОС 20

ОСАДКИ ПЕЛАГИЧЕСКИЕ - осадки открытых, удаленных от суши областей океанов (см. Область пелагическая ), образующиеся гл. обр. на больших глубинах в условиях очень малого поступления терригенного материала (см. Осадкообразование современное пелагическое ). Термин введен Мэрреем и Ренаром (Murray a.Renard, 1891), противопоставившими О. п. терригенным осадкам.В состав О. п. входят скелетные образования планктонных микроорганизмов (диатомей, радиолярий, фораминифер и др.), тонкозернистый, терригенный и вулканогенный материал, аутигенные минер, новообразования (Fe-Mn конкреции, цеолиты, монтмориллонит), космическая пыль. Среди О. п. распространены биогенные (см. Осадки диатомовые , радиоляриевые, фораминиферовые, птероподовые, кокколитовые) и полигенные осадки (см. Глины красные глубоководные ), вместе покрывающие подавляющее большинство площади ложа Мирового океана. О. п.- наиболее характерный и распространенный тип океанских осадков. Иногда к О. п. относят также осадки (напр., диатомовые илы) центр, частей глубоких морей. Для всех О. п. характерны низкие скорости осадконакопления, окисленность (см. Осадки окисленные ), содер. только наиболее тонкого терригенного материала, низкое содер. орг. вещества, бедность донной фауны.

ВОПРОС 21

Все формы геологической деятельности условно делят на поверхностные и глубинные.

На поверхности планеты, где происходит взаимодействие внешних оболочек Земли - атмосферы, гидросферы, биосферы с её твёрдой каменной оболочкой - литосферой, протекают различные геологические процессы. Эти процессы, затрагивающие в основном поверхность литосферы и проникающие обычно на небольшую глубину, называются ЭКЗОГЕННЫМИ, или процессами внешней динамики Зесли.

В ЭКЗОГЕННЫХ процессах выделяют 3 этапа:

Разрушерие коренных пород

Снос и транспортировка продуктов разрушения

Накопление обломков коренных пород, из СЕДИМЕНТАЦИЯ (напр. в виде песчаных отложений пустынь или осадков в реках, морях или озёрах)

Интенсивность экзогенных процессов зависит от особенности строения поверхности литосферы - её рельефа, прочности и т.д.

ЭНДОГЕННЫЕ процессы - процессы внутренней динамики земли.

К ЭНДОГЕННЫМ относят тектонические движения, магматизм и вулканизм. К экзогенным - силы, действующие извне: ветер, воду, изменение температуры и даже животных и человека. При рассмотрении которых главную роль играют эндогенные процессы, называют морфоструктурами (горные хребты, крупные впадины и другие). Морфоструктуры созданы экзогенными процессами. Они, как правило, сравнительно небольшие, но очень различные по размерам - от отдельных гор и речных долин до мелких царапин. Кроме того, выделяют геотекстуры (материки и океаны) - крупнейшие формы, рожденные общепланетарными силами.

ЭКЗОГЕННЫЕ и ЭНДОГЕННЫЕ процессы взаимосвязаны. Возникновение крупных горных сооружений, в результате проявления эндогенных факторов, стимулирует деятельность экзогенных процессов, направленных на разрушение молодых гор.

ВОПРОС 22

Минерамл (нем. Мinеrаl или фр. minйral, от позднелат. (аеs) minerale - руда[1]) - природное тело с определённым химическим составом и упорядоченной атомной структурой (кристаллической структурой), образующееся в результате природных физико-химических процессов и обладающее определённым химическим составом и физическими свойствами. Является составной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов. Изучением минералов занимается наука минералогия. В настоящее время установлено около 4900 минеральных видов, более 4660 из которых было одобрено Международной минералогической ассоциацией (IMA). Однако лишь несколько десятков минералов (около 100) пользуются широким распространением. Они входят в состав горных пород и называются породообразующими.

 Классификация минералов

Существует много вариантов классификаций минералов. Большинство из них построено по структурно-химическому принципу.

По распространённости минералы можно разделить на породообразующие - составляющие основу большинства горных пород, акцессорные - часто присутствующие в горных породах, но редко слагающие больше 5 % породы, редкие, случаи нахождения которых единичны или немногочисленны, и рудные, широко представленные в рудных месторождениях.

Наиболее широко используется классификация по химическому составу и кристаллической структуре. Вещества одного химического типа часто имеют близкую структуру, поэтому минералы сначала делятся на классы по химическому составу, а затем на подклассы по структурным признакам.

I. Раздел Самородные элементы

II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

1. класс Сульфиды и им подобные соединения

2. класс Сульфосоли

III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды)

1. класс Фториды

2. класс Хлориды, бромиды и иодиды

IV. Раздел Оксиды и гидроксиды

1. класс Оксиды

2. класс Гидроксиды

V. Раздел Кислородные соли (оксисоли)

1. класс Нитраты

2. класс Карбонаты

3. класс Сульфаты

4. класс Хроматы

5. Класс Вольфраматы и молибдаты

6. Класс Фосфаты, арсенаты и ванадаты

7. Класс Бораты

8. Класс Силикаты

А. Островные силикаты.

Б. Цепочечные силикаты.

В. Ленточные силикаты.

Г. Слоистые силикаты.

Д. Каркасные силикаты.

VI. Раздел Органические соединения

Свойства минералов

Важнейшими характеристиками минералов являются кристаллохимическая структура и состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Важнейшие свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:

Габитус кристаллов. Выясняется при визуальном осмотре, для рассматривания мелких образцов используется лупа

Твердость. Определяется по шкале Мооса

Блеск - световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала.

Спайность - способность минерала раскалываться по определённым кристаллографическим направлениям.

Излом - специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе.

Цвет - признак, с определённостью характеризующий одни минералы (зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь), и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов в кристаллической структуре(флюориты, кварцы, турмалины).

Цвет черты - цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита.

Магнитность - зависит от содержания главным образом двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита.

Побежалость - тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления.

Хрупкость - прочность минеральных зёрен (кристаллов), обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, то есть быть хрупкими (например, алмаз)

Эти свойства минералов легко определяются в полевых условиях. К другим свойствам минералов относятся, например, оптические свойства: Преломление, Дисперсия и Поляризация, которые характеризуются их оптическими константами: показатель преломления, угол между оптическими осями, оптический знак кристалла, ориентация оптическойиндикатрисыи др.

ВОПРОС №23

Осадочные горные породы (ОГП) - горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной частиземной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического имеханического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Определение не совсем точное и строгое. Так, например, в «осадочные горные породы» не входит большая группа горных пород, образованная действием на сульфидные горные породы (называемые «рудами») специфической формы выветривания - окисление, и слагающих так называемые зоны окисления. С другой стороны петрография осадочных пород занимается изучением железистыхкварцитов (джеспилитов), образованных в процессе высоко температурного метаморфизма, или различных туфов, являющихся прерогативой специального раздела геологии Вулканологии. Наконец, петрография осадочных пород изучает так называемые «аллиты» (бокситы), являющиеся продуктами метасоматоза, протекающего при низких Р-Т- параметрах. Кроме того оно не соответствует понятию «определение», существующему в теории познания (гносеологии).

Более трёх четвертей площади материков покрыто ОГП, поэтому с ними наиболее часто приходится иметь дело при геологических работах. Кроме того, с ОГП генетически или пространственно связана подавляющая часть месторождений полезных ископаемых.

В ОГП хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных уголков Земли.

Исходным материалом при формировании ОГП являются минеральные вещества, образовавшиеся за счёт разрушения существовавших ранее минералов и горных пород магматического, метаморфического или осадочного происхождения и перенесённые в виде твёрдых частиц или растворенного вещества.

Изучением осадочных горных пород занимается наука Литология.

Классификация осадочных горных пород.

осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

ВОПРОСЫ №24 25 26

СТАДИИ ЛИТОГЕНЕЗА

используя данные Гильберта и Рихтгофена, Вальтер (Walther, 1894) различал 5 основных стадий, или фаз развития, породообразовательного процесса: выветривание, денудацию (включая транспортировку), отложение, диагенезис и метаморфизм.

1. Стадия седиментогенеза	Этап 1. Мобилизация веществ в коре выветривания	Литогенез
	Этап 2. Перенос веществ и осадкообразование на водосборных площадях
	Этап 3. Осадкообразование в конечных водоемах стока
2. Стадия диагенеза (npeвpaщение осадков в породы)	Этап 1. Окислительноеминералообразование в группе малоустойчивых компонентов
	Этап 2. Восстановительноеминералообразование в той же группе
	Этап 3. Перераспределение аутигенных минералов и возникновение стяжений; локальное уплотнение осадков
3. Стадия катагенеза	Региональная литификация пород под влиянием гл. обр. усиливающегося давления; частичное преобразование устойчивых, гл. обр. терригенных и частью аутигенных, компонентов породы	Метагенез
4. Стадия протометаморфизма	Глубокие минералогические преобразования вещества осад.пород, их структуры и текстуры под влиянием гл. обр. температуры

ВОПРОС 27

Формы залегания осадочных горных пород

Условия залегания горных пород характеризуются несколькими признаками - формой залегания геологических тел, элементами залегания поверхностей напластования, плоскостями контактов, структурными элементами складок, тектоническими нарушениями и их элементами.

Форма залегания слоистых осадочных образований может быть первичной (ненарушенной) и вторичной (нарушенной), горизонтальной, наклонной или складчатой.

По условиям накопления осадочных горных пород выделяют 3 вида залегания горных пород:

Трансгрессивное залегание - залегание слоев осадочных горных пород, возникающее в результате наступления - трансгрессии - моря на сушу. При ТЗ верхние, более молодые, слои распространены шире нижних, ранее отложившихся (так называемых базальных) горизонтов; последние залегают на подстилающих их более древних породах со стратиграфическим перерывом. Наличие такого перерыва указывает, что после отложения пород в пределах данной области более или менее длительное время существовала суша, впоследствии опустившаяся. Наступления моря на сушу сопровождается разрушением - абразией - и выравниванием её поверхности, на которую горизонтально ложатся осадки трансгрессирующих морских бассейнов. ТЗ нередко сочетается с угловым несогласием. Выявление ТЗ играет существенную роль в палеогеографических исследованиях и изучении истории колебательных движений земной коры.

Регрессивное залегание - залегание слоев осадочных пород, образующееся в обстановке регрессии моря. Характеризуется сменой в разрезах (снизу вверх) тонких обломочных пород (глин) всё более крупнозернистыми породами (алевритами, песками, галечниками) и уменьшением площади, занимаемой породами морского происхождения. Характер залегания слоев используется для восстановления геологической истории древних морских бассейнов и истории вертикальных движений земной коры.

Миграционное залегание горных пород - пространственное положение в земной коре горных пород, характеризующееся смещением области накопления осадков в одном направлении, что вызывается перемещением оси прогиба. Слои последовательно отступают с одной стороны прогиба и трансгрессивно ложатся на основание прогиба с другой стороны. В результате прогибы приобретают резко асимметричное строение: на одном из крыльев накапливаются мощные толщи осадков с полными стратиграфическими разрезами, на другом - маломощные отложения с сокращёнными стратиграфическими разрезами.

ВОПРОС 28. Согласное и несогласное залегание горных пород

Несогласное залегание - это залегание относительно молодых слоев горных пород на поверхности размыва более древних слоев. Различают два основных вида НЗ: параллельное (разновозрастные слои залегают параллельно и разделены только поверхностью размыва - стратиграфическим перерывом) и угловое (разновозрастные толщи не только отделены поверхностью размыва, но и имеют различный наклон слоев, в результате чего древние слои упираются торцом в основание более молодой толщи). НЗ этого типа образуется в том случае, если ранее отложенные слои были наклонены или смяты в складки, затем верхние части их разрушены (например, морской абразией) и на поверхности размыва отложились слои новой толщи.

...