Файл: Геология и другие науки 2 Общие сведения о Вселенной. Форма и размеры Земли. 4.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.03.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Геология и другие науки

Общие сведения о Вселенной. Форма и размеры Земли.

Форма и размеры Земли Пифагор – первые научные суждения о форме Земли Аристотель – обосновал шарообразность Земли ( 300 г. до н.э )Архимед высказал суждение о форме близкой к шару ( 200 г до н.э)Эратосфен – сумел сосчитать радиус Земли (

Минералы

Горные породы

Фазовый состав горных пород. Газовая и водная фазы.

Подземные воды Классификация подземных вод по Сергееву по состоянию воды в горных породах:А) Парообразная – содержится в воздухе, занимающем свободные от жидкой воды поры и трещины в горных породах. При понижении температуры конденсируется в капельно-жидкую воду. Может двигаться от участков с большим давлением пара к участкам с меньшим давлением;Б) Твёрдая – лёд; вода в виде мелких кристаллов между минеральными частицами (прослойки, линзы, крупные жилы льда);В) Жидкая – заполняет все поры и трещины в горных породах и свободно передвигается под действием силы тяжести.Абсолютные отметки уровня подземных вод вычисляются как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Ненапорные воды Верховодка (временные) это временное, чаще всего сезонное, скопление вод, задержанных при инфильтрации через зону аэрации локальными водонепроницаемыми или слабоводопроницаемыми прослойками или линзами. Располагается над грунтовыми водами. Имеет ограниченное распространение, в засушливые годы уменьшается, а местами вовсе пропадает. Мощность – 0,5-3 м. Грунтовые воды Первый от поверхности почвы постоянный водоносный горизонт, значительный по площади распространения, залегающий на первом водоупорном слое грунта. Формируется за счет инфильтрации атмосферных и поверхностных вод, причем область питания совпадает с областью распространения. Поверхность воды(зеркало) свободная, безнапорная и имеет наклон на разных уровнях. Выше уровня грунтовых вод располагается зона капиллярного поднятия.Гидроизогипсы – это кривые, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками установившегося уровня воды. Водоносный горизонт – это горные породы, насыщенные водой.Мощность водоносного горизонта определяется расстоянием от зеркала грунтовых вод до водоупорного ложа, и ее величина уменьшается по мере движения от водоразделов к речным долинам и другим понижениям, т.е. к областям дренирования, или разгрузки. Режим вод – это совокупность происходящих изменений. На него влияют: Метеорологические условия Гидравлические условия(изменение режима поверхностных водоёмов(колебания в земной коре, поднимания и опускания отдельных участков земли)) Хозяйственная деятельность человека Межпластовые воды Воды, находящиеся между двумя водоупорными слоями грунта. Межпластовые воды находятся ниже грунтовых вод, под первым водоупорным или водонепроницаемым слоем. Имеют ограниченное питание: выход к поверхностных водам или водоносным породам. Артезианские (напорные)- это межпластовые воды порового, трещинного карстового или смешанного типов, формирующиеся в моноклинальных и синклинальных структурах. Отметка уровня воды при вскрытии устанавливается выше верхней границы водоносного горизонта.Водосодержащими являются различные горные породы, залегающие между двумя водоупорами. Поступление пресной воды ограниченно, из-за чего возрастает минерализация. Главная характерная черта артезианских вод – это наличие в них напора, то есть отметка уровня воды при вскрытии устанавливается выше верхней границы водоносного горизонта. Пьезометрический уровень – это уровень подземных вод, установившийся в скважинах при вскрытии напорных вод. Гидроизопьезы – кривые, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками пьезометрического уровня. Гидроизобары – это линии равных напоров. Физические поля Земли Пространство, в пределах которого проявляется сила притяжения Земли, называется гравитационным полем или полем силы тяжести. Каждая точка этого поля характеризуется определенным значением у с к о р е н и я с и л ы т я ж е с т и (g), которое измеряется в галах . Стандартное (нормальное) значение ускорения силы тяжести на поверхности Земли принято равным 981 галу. Расчетное значение этого параметра с глубиной возрастает до 1037-1068 гал на глубине около 3 тыс.км, а затем резко убывает до нуля к центру Земли.Для геологии важное значение имеют данные изучения изменения ускорения силы тяжести на поверхности Земли, так как оно определяется характером размещения в земной коре горных пород различной плотности. С этой целью геофизики проводят г р а в и м е т р и ч е с к у ю с ъ е м к у . Измерение ускорения силы тяжести осуществляют с помощью высокоточных приборов – г р а в и м е т р о в . По результатам гравиметрической съемки выделяют г р а в и т а ц и о н н ы е а н о м а л и и – отклонения фактических данных измерения ускорения силы тяжести от теоретических (нормальных) их значений, которые не зависят от особенностей геологического строения земной коры. Положительные гравитационные аномалии свидетельствуют о приближении к поверхности Земли горных пород с повышенной по сравнению с окружающими породами плотностью (например, железных руд или тел ультраосновных пород), а отрицательные аномалии – о дефиците массы, т.е. наличии пород с относительно низкой плотностью (например, залежей минеральных солей или гипса).Тепловое поле Земли формируется за счет теплоты, получаемой от Солнца и поступающей из земных недр. Влияние солнечной теплоты (95 % от общего числа) ограничивается с л о е м п о с т о я н н ы х т е м п е р а т у р , в котором господствуют среднегодовые температуры, характерные для той или иной местности. Термические колебания: суточные 1,5 м, годовые 30-35 м, вековые. Мощность прихода тепла на поверхность планеты за счет солнечной радиации составляет 8,4 . Внутренние источники тепла (5% от общего) включают в себя: радиоактивный распад элементов, гравитационные процессы (при сжатии пород), остаточное тепло после формирования планеты, энергия фазовых переходов, высвобождаемая землетрясениями энергия и др.Геотермический градиент - величина возрастания температуры при погружении на каждые 100 м. Среднее значение 3гр. Геотермическая ступень – величина, обратная геотерм. градиенту; то количество метров, на которое нужно погрузиться в данной местности ниже пояса постоянной температуры, чтобы получить прирост температуры на 1о. Среднее значение

Внешние и внутренние геосферы

Землетрясения

Магматизм

Метаморфизм

Магматические горные породы

Метаморфические горные породы

Экзогенные процессы

Осадочные горные породы

Рельеф

Климат как рельефообразующий фактор

Морфографическая классификация рельефа (по внешним очертаниям) Морфоструктура – (от греч. morphe — форма и лат. structura — строение), подразделения рельефа земной поверхности, в формировании которых при длительном взаимодействии эндогенных и экзогенных сил ведущая роль принадлежит эндогенным процессам.Промоина – вытянутое углубление, имеющее небольшую глубину (от 0,1 до 1-2 м) и ширину (от 0,3 до 4-5 м) и открытое в сторону общего уклона местности.Ложбина – верхнее звено гидрографической сети, примыкающее к наиболее высоким частям водосборов, имеет глубину 0,5…2 м, склоны не круче 3...8о.Плато – возвышенная равнина, ограниченная хорошо выраженными склонами, нередко обрывистыми или сложной формы; оно представляет сложную, замкнутую форму рельефа. Обычно плато бывает сложно горизонтальными слоями. Поверхность плато бывает ровной, волнистой, холмистой и часто значительно расчленена отрицательными формами рельефа.Плоскогорье – очень сложная форма рельефа с абсолютными отметками более 500 м и относительной глубиной расчленения более 200 м. Представляет собой обширную по площади нагорную равнину с обширными плоскими вершинными поверхностями положительных форм рельефа. Ограничено хорошо выраженными склонами.Нагорье – очень сложная форма рельефа, сильно возвышенная над уровнем моря и прилежащими пространствами, включает сложные системы горных хребтов, вершин и т.п. форм горного рельефа.Столовые глыбовые горы - изолированные возвышенности, образующиеся при расчленении высокоприподнятой пластовой равнины или плато.Экспозиция – характеристика, описывающая пространственную (по отношению к сторонам света) ориентацию элементарного склона холма, горы или горного хребта. Морфометрическая классификация рельефа Планетарный рельеф (S107 км2) материки, современные геосинклинальные пояса, ложе океана, (геотектуры) срединно-океанические хребты;

Генетическая классификация рельефа

Метаморфические горные породы


Структура полнокристаллическая, обычно мелкокристаллическая, иногда скрытокристаллическая. По составу метаморфические породы чаще полиминеральные и состоят из минералов класса силикатов, иногда мономинеральные и представлены специфическими минералами зоны метаморфизма (тальк, хлорит, серпентин и др.).



Метаморфические породы очень разнообразны, но при этом отличаются от других пород сочетанием нескольких признаков: отсутствием пор, высокой плотностью, мелкокристаллической структурой и ориентированными текстурами.

Экзогенные процессы


Выветривание это процесс физического и химического преобразования горных пород, под влиянием агентов выветривания в термодинамической и физико – химической обстановке верхних горизонтов литосферы.

  • Физическое выветривание – механическое разрушение пород, их растрескивание и дробление.

    • Температурное выветривание - происходит вследствие суточного колебания температур.

    • Морозное выветривание – происходит под действием замерзающей воды в трещинах и порах.

    • Солевое выветривание – раздробление породы возникает под действием кристаллов солей, которые растут в трещинах и порах горных пород.

    • Гигрогенное выветривание – разрушение в процессе абсорбции и дисабсорбции?? Воды глинистыми породами.

  • Химическое выветривание– приводит к изменению первичного состава минералов и горных пород и образованию вторичных соединений.

  • Биологическое выветривание – воздействие живых организмов на дизинтеграцию разных пород.

Кора выветривания – совокупность остаточных (несмещенных) продуктов выветривания. Строение:






Денудация– совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, силой тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.

  • Селективная, или избирательная денудация - Если под действием экзогенных процессов начинает разрушаться поверхность, сложенная породами разной устойчивости, то через достаточно длительный промежуток времени участки, сложенные неустойчивыми породами, понижаются, а те места, где на поверхность выходят прочные породы, остаются высокими, хотя, конечно, и они испытывают некоторое понижение. Процесс денудации как бы выбирает наиболее слабые места, поэтому это явление называется избирательной денудацией.

Пенеплен - склонновые процессы ведут в выположиванию склонов, сглаживанию рельефа, плавным переходам от одних форм или элементов форм рельефа к другим

Аккумуляция – процесс накопления рыхлого минерального материала и органических остатков на поверхности суши и на дне водоемов.

Диагенез – процесс преобразования продуктов экзогенных процессов в осадочные горные породы при изменении физико-химических условий в приповерхностной части земной поверхности.

Типы экзогенных процессов:

  • Эрозионные (флювиальные)

  • Гравитационные

  • Ледниковые (гляциальные)

  • Флювиогляциальные – связанные с деятельностью талых ледниковых вод

  • Карстовый – связанные с процессом выщелачивания и растворения водорастворимых горных пород поверхностными и подземными водами

  • Суффозионный – вынос подземными водами тонких механически взвешенных частиц (приводит к уменьшению устойчивости откосов, откуда вымываются частицы)

  • Солифлюкция – медленное вязкое течение оттаявших глинистых пород по кровле мерзлого слоя под действием силы тяжести

  • Экзарация – царапание минерального основания обломками горной породы, вмороженной в ледниковое тело +ледниковое выпахивание

  • Абразия - механическое разрушение волнами водоемов и течениями коренных пород

  • Дефляция – разрушение горных пород деятельностью ветра

  • Коррозия - разрушение горных пород под химическим воздействием окружающей среды.

  • Корразия – процесс механического обтачивания, истирания, шлифования и высверливания горных пород движущимися массами обломочного материала, перемещаемого водой, ветром¸ льдом и другими факторами или смещаемого под действием силы гравитации по склонам

  • Антропогенный (техногенный)- изменение горных пород с помощью технических средств.



Осадочные горные породы


Осадочные породы образуются в результате накопления продуктов выветривания горных пород, а также остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности.

В зависимости от преобладающего исходного вещества оса-дочные породы подразделяются на

  • Обломочные – грубые продукты, образовавшиеся в результате механического разрушения материнских пород

Твёрдый сток – переносимый водой обломочный материал.





  • глинистые - дисперсные продукты химического глубокого преобразования алюмосиликатных и силикатных минералов материнских пород

    • Глины внешне однородны, частицы глазом не различимы, иногда слоистые или сланцеватые. В сухом состоянии твердые, не рассыпаются в порошок при давлении рукой; жирные на ощупь; след от ногтя на поверхности узкий, блестящий. Во влажном со-стоянии легко раскатываются в длинный тонкий (1 мм) шнур, который можно согнуть в кольцо. Окраска самая разнообразная: белая, серая, красноватая, зеленоватая, черная и др.

    • Суглинки. Среди тонкодисперсной массы заметны песчаные частицы, часты пятна или прослои ожелезнения. В сухом состоянии куски с усилием раздавливаются рукой; след от ногтя широкий, не-ровный; поверхность шероховатая. Во влажном состоянии они раскатываются в шнур толщиной 2-4 мм, при сгибании в кольцо шнур растрескивается. Окраска преимущественно буроватая, серая, реже красноватая. Суглинки по содержанию глинистой фракции разделя-ют на тяжелые, средние, легкие.

    • Супеси внешне могут быть похожи на суглинки и алевриты, часто наблюдается тонкая слоистость. В сухом состоянии куски легко раздавливаются пальцами, в порах кожи остаются частицы. Во влажном состоянии с трудом раскатываются в короткий, толстый шнур. Окраска чаще светлая, серая, палевая и др.

  • хемогенные (химические) – продукты, отложенные путем химических реакций и органогенные (биогенные) – продукты, отложенные путем жизнедеятельности организмов.


Фассилия – окаменелые остатки организмов или следы их жизнедеятельности, относящиеся к прежним геологическим эпохам

Детрит - обломочный материал, состоящий из фрагментов раковин, скелетных частиц животных или обрывков растений



Основные признаки осадочных горных пород:

  • Пористость

  • Обнаружение фассилий

  • Текстуры (слоистые, полосчатые, сланцеватые), но в отличие от метаморфических горных пород они некристаллические

  • Особые формы залегания



Катагенез – стадия вторичных изменений осадочной породы, следующая за стадией диагенеза. Факторами катагенеза, определяющими преобразование пород, являются температура, давление, состав поровых вод, геологическое время.

  • Прогрессивный - погружение (увеличение температуры и давления)

  • Регрессивный - воздымание (снижение температуры и давления) – преобразование за счет выветривания.


Рельеф


Форма рельефа - морфологически обособленные части поверхности Земли, образованные под действием физико-географических факторов и под влиянием геологического строения.



Тип рельефа – определенные сочетания форм рельефа, закономерно повторяющихся на обширных пространствах поверхности литосферы и имеющих сходное происхождение, геологическое строение и историю развития.

Возраст рельефа – время, когда данный рельеф в основных чертах сформировался и стадию развития, на которой данные формы рельефа или тип в настоящие время находятся.

Климат как рельефообразующий фактор


  • Гумидный

В областях с гумидным климатом количество выпадающих в течение года осадков больше, чем может испариться и просочиться в почву. Избыток атмосферной влаги стекает или в виде мелких струек по всей поверхности склонов, вызывая плоскостную денудацию, или в виде постоянных или временных линейных водотоков (ручьев, рек), в результате деятельности которых образуются разнообразные эрозионные формы рельефа —