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: 100

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

долины рек, балки, овраги и др. Эрозионные формы являются доминирующими в условиях гумидного климата. В областях с гумидным климатом интенсивно протекают процессы химического выветривания. При наличии растворимых горных пород интенсивно развиваются карстовые процессы.

На земном шаре выделяются три зоны гумидного климата: две из них располагаются в умеренных широтах Северного и Южного полушарий, третья тяготеет к экваториальному поясу. К этому же типу климата (по характеру его рельефообразующей роли) следует отнести муссонные области субтропиков и умеренных широт (восточные и юго- восточные окраины Евразии и Северной Америки).

  • Нивальный

Во все сезоны года характерны осадки в твердом виде и в количестве большем, чем их может растаять и испариться в течение короткого и холодного лета. Накопление снега приводит к образованию снежников и ледников. Основными рельефообразующими факторами в условиях нивального климата являются снег и лед в виде движущихся ледников. В местах, не покрытых снегом или льдом, интенсивно развиваются процессы физического (главным образом морозноговыветривания. Существенное влияние на рельефообразование оказывает вечная (многолетняямерзлота. 

Нивальный климат характерен для полярных областей (Антарктида, Гренландия, острова Северного Ледовитого океана) и вершинных частей гор, поднимающихся выше снеговой границы.

  • Аридный

Аридный климат характеризуется малым количеством осадков, большой сухостью воздуха и высокой испаряемостью, превышающей во много раз годовую сумму осадков, малой облачностью. Растительный покров в этих условиях оказывается сильно разреженным или совсем отсутствует, интенсивно идет физическое, преимущественно температурное выветривание. Эрозионная деятельность в аридном климате ослаблена, и главным рельефообразующим агентом становится ветер.

Аридный климат с сопутствующими ему процессами рельефообразования развит вдоль западных побережий Африки и Южной Америки — в несвойственных для него широтах, что обусловлено проходящими здесь вдольберего- выми холодными морскими течениями (пустыни Намиб и Атакама).

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 (S
107 км2) материки, современные геосинклинальные пояса, ложе океана, (геотектуры) срединно-океанические хребты;

  • Мегарельеф (S106 км2) – материковые склоны, шельф, горные (геотектуры) системы, равнины

  • Макрорельеф (S102-105 км2) - отдельные хребты и впадины какой-либо горной страны; межгорные равнины, крупные впадины и гряды


  • Мезорельеф (S<102 км2) – холмы, увалы, горы, речные долины, балки, котловины озер

  • Микрорельеф (S1 км2) – бугры, промоины, уступы, мелкие западины


    Генетическая классификация рельефа


    • Тектонический рельеф

      • Складчатые горы и складчатые нагорья

      • Сбросы: горсты и грабены

      • Столовые горы

      • Куэстовый рельеф



      • Куэстово-грядовый рельеф

    • Вулканогенный рельеф

    • Денудационный/скульптурный/выработанный рельеф

      • Долинно-балочный

      • Бедленд

      • Речные долины

      • Пустынные води

      • Карстовые плато

      • Сыртовый (слегка волнистый)

      • Структурные долины

      • Структурно-абразионные равнины (побережья)

    • Аккумулятивный рельеф

      • Аллювиальные равнины

      • Озерные и озерно-аллювиальные равнины

      • Предгорно-пролювиальные и аллювиально-делювиальные

    Сила, действующая на рельеф

    Экзогенные процессы

    Создаваемые формы рельефа

    Общий характер процесса

    Частные процессы

    Денудация (действие силы тяжести)

    Вода, ветер, лед, Fт

    Смещение породы вниз по склону

    Осыпи, камнепады, обвалы

    Осыпные и обвальные конусы и шлейфы

    Оползни

    Оползневые цирки и тела

    Массовые движения материала по склону

    Специфических форм не создают

    Флювиальный процесс (деятельность текучих вод)

    Размыв породы (эрозия), перенос материала и его отложение

    Плоскостной смыв

    Делювиальные шлейфы у подножий склонов

    Линейная эрозия и аккумуляция временных водотоков

    Овраги, балки, конусы выноса

    Линейная эрозия и аккумуляция постоянных водотоков

    Долины: русло, меандры, старицы, поймы, НПТ, эстуарий, дельта

    Гляциальный процесс (деятельность ледника)

    Выпахивание подстилающей породы ледником (экзарация), перенос и отложение

    Экзарация

    Кар (создается морозными выветриванием и деятельностью ледников); троги, бараньи лбы

    Аккумуляция

    Конечноморенные гряды, холмисто-моренный рельеф

    Эрозия и аккумуляция, проводимые талыми ледниковыми водами

    Зандры, озы, камы, друмлины

    Карстовые процессы (деятельность подземных вод)

    Химическое и механическое воздействие на ГП

    Карст – растворение ГП (известняка, гипса, соли)

    Пещеры (в них сталактиты, сталагмиты); воронки

    Суффозия – вымывание частиц нерастворимых пород

    Блюдца, воронки, западины

    Деятельность морских волн и озерных волн

    Размыв берега (абразия), поперечный и вдольбереговой перенос, отложение наносов

    Абразия

    Волноприбойные ниши, клиф, бенч

    Терассы

    Перенос и аккумуляция

    Пляж, косы, томболо, береговые валы

    Эоловые процессы

    (Деятельность ветра)

    Разрушение породы (дефляция), перенос мелких частиц породы ветром, отложение их

    Дефляция

    Котловины выдувания, эоловые города, ярданги, каменные грибы

    Аккумуляция

    Дюны, барханы и их гряды

    Криогенные процессы

    (воздействие мерзлоты на рельеф)

    Перемещение породы в результате попеременного промерзания и оттаивания

    Перемещение вод под действием замерзания и оттаивания

    Гидролакколит, наледь

    Сортировка обломков породы путем вымораживания

    Каменные кольца, многоугольники

    Протаивание мерзлот (термокарст)

    Термокарстовые западины, аласы

    Биогенные процессы (Деятельность живых организмов)

    Образование скоплений органического вещества

    Накопление моховых и торфяных масс

    Формы микрорельефа болот

    Накопление известковых скелетов и морских организмов

    Коралловые рифы, барьерные рифы

    Антропогенные процессы (деятельность человека)

    Перемещение ГП при добыче ПИ, строительстве, подземные ГР, распашка земель

    Добыча ПИ

    Карьеры, отвалы, терриконы

    Строительство

    Насыпи, выемки, котлованы

    Сельское хозяйство

    Террасированные склоны

    Тектонический рельеф


    Структуры высокого порядка:

    Геосинклиналь – линейно-вытянутые тектонически подвижные зоны чрезвычайно высокой подвижности и проницаемости, для которых характерно проявление складчатых и разрывных тектонических нарушений, развитие линейных складчатостей и надвигов.

    С тадии развития геосинклиналей:

    1. Собственно-геосинклинальная стадия

    - Появляется геосинклинальный прогиб; наибольший прогиб наблюдается в центре и распространяется в мощные площади осадков, которые формируются во флиши.

    Флиш – серия морских осадочных горных пород преимущественно обломочного происхождения, характеризующаяся чередованием разных литологических слоев.

    - По разломам из внутренней мантии поступает магматический состав и разливается в геосинклинали.

    - Происходят подводные излияния и эффузии.

    Эффузия – относительно спокойное излияние лавы на поверхность земли из жерла вулкана и его трещин.

    - В очагах магматического извержения (излияния) образуются вулканы и эффузивные породы.

    Длится сотни миллионов лет.

    На этой стадии рельеф низкий и отдельные плоские острова разделяют водоёмы.

    Наиболее характерные процессы 1-й стадии:

      • Общее нагревание

      • Накопление мощных толщ осадочных пород

      • Преобладание эффузивного магматизма над интрузивным

    1. Стадия инверсии

    Образуется толща 8-15 км после прогибания и начала воздымания.

    - Геосинклиналь преобразуется в геоантиклиналь.

    - Продолжает функционировать глыбово-волновой характер движения изогнутых слоёв в складке.

    - Блоки двигаются с разной скоростью во встречном направлении.

    - По разломам поднимается магма.

    - Эффузивный магматизм сменяется на интрузивный.

    Интрузия – попадание горной породы, которая была вдавлена или затекла, в пространство между другими породами.

    - Рельеф сохраняет островной характер, т.е. остается низким.

    - Процесс денудации сглаживает рельеф и её интенсивно сопоставляют с выгибанием средней части.

    - Накапливаются тонкообломочные осадки: формируются глины и аргелитовые песчаники.

    Характерные процессы для 2- стадии:

    • Повсеместное развитие складок преимущественно линейного типа, от мельчайших до протяженных на многие км.

    • Формируются надвиги до нескольких км и образуются многочисленные разрывы.

    • Идут процессы магматизма и метаморфизма.

    • Длительность более короткая чем в геосинклинальной стадии. Распространяется по частым фазам


    1. Орогенная (горная) стадия

    -.Скорость восходящих движений превышает скорость денудации и формируется настоящий горный рельеф, охватывает большие территории.

    - Происходит оживление старых и образованию новых разломов, в результате чего возобновляется вулканизм. Возникают цепи вулканических гор и область превращается в высокогорную страну.

    - Движение переходит из глыбово-волнового в движение жестких глыб по разломам относительно друг друга – глыбово-тектоническое.

    - Начинаются экзогенные процессы: начинают двигаться речные потоки, которые разрезают высокогорные страны на хребты; происходят гравитационные явления на хребтах (обвалы, оползни, сели), которые приводят к перемещению горных пород и накапливанию в депрессиях или переносятся дальше.

    Депрессии – понижения земной поверхности. В депрессиях: конгломераты

    галечники

    песчаники

    пески, песчаные глины.

    - Мощность достигает 8-10 км и больше; территория выравнивается, и горная страна срезается до корней.

    Корни гор – породы, на которых сформировалась горная страна (фундамент).

    Основные образования:

    • линейная складчатость;

    • возникновение сланцеватости;

    • различные формы динамоморфизма;

    • тектонические разломы;

    Скорость восходящих движений превышает скорость денудации и формируется настоящий горный рельеф. Обломки не успевают перерабатываться и накапливаются в прогибах скоплениями грубообломочного материала.

    Антиклинорий - крупный, сложный изгиб складчатых толщ горных пород, имеющий в целом антиклинальную форму, синклинорий - синклинальную форму.

    Мегантиклинорий– крупное поднятие состоящие из нескольких антиклинориев и синклинориев.

    Платформа – обширная тектонически устойчивая область, характеризующаяся средними и устойчивыми мощностями земной коры и (почти) горизонтальным залеганием горных пород.

    Общие черты платформ

    • Относительно медленные и слабоконтрастные колебательные движения земной коры. С ними связаны трансгрессии и регрессии моря.

    • Относительно малая мощность пород осадочного чехла, обычно не больше 2-4 км.

    • Однообразный состав пород: карбонатные и песчано-солевые отложения.

    • Основные толщи залегают горизонтально или почти горизонтально. Осложнено прерывистой складчатостью.

    • Сравнительно слабое проявление магматизма и отсутствие регионального метаморфизма.

    • Низкий геотермический градиент.

    • Типична унаследовательность структур фундамента и чехла.