geologg
.docx1.Форма и размеры Земли.Первоначальное представление о фигуре З. — шар (Пифагор). З., вращаясь вокруг оси, имеет сжатие, форму, близкую к эллипсоиду.Ур-ная пов-сть — выпуклая линия, в каждой точке к-рой направление силы тяж. перпенд-но к этой ур-ной пов-сти (напр-е силы тяж. — отвесная линия).Пов-сть Геоида — ур-ная пов-сть, совпадающая с пов-стью морей и океанов в спокойном их состоянии и мысленно продолженная под материками.Земной эллипсоид — элл., харак-щий форму и размеры З. вообще.За фигуру Земли принимают геоид. Геоид — фигура ограниченная уровневой поверхностью совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и мысленно продолженной под материками. Поверхность геоида отличается от физической поверхности Земли. Поверхность геоида в каждой ее точке перпендикулярна направлению отвесной линии.Геоид сложная фигура, поэтому перешли от него к поверхности эллипсоида вращения. R-земли - ~6371 км, 1 градус на экваторе = 111 км, 1’=1 морской миле 18 км. Фигура Земли имеет неправильную форму, которая получила название геоид (земной). Геоид представляет собой поверхность, нормаль к каждой точке которой совпадает с отвесной линией в этой точке.
2.Происхождение минералов .При дальнейшем снижении температуры основным переносчиком вещества становятся жидкие растворы, из которых формируются кристаллы галенита, пирита, антимонита, аметиста, цеолитов и горного хрусталя, возникают золотоносные жилы. Излившись на поверхность, горячие расплавы образуют вулканические породы. С ним связаны месторождения хризолита, диопсида, ильменита. Подземные процессы порождают рудные жилы и залежи большинства металлических и неметаллических полезных ископаемых. Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород.Наибольшее значение имеют силикаты (75 % массы земной коры). Для каждой группы пород — магматических, метаморфических и осадочных — характерны свои ассоциации породообразующих минералов.Наиболее распространённые минералы земной коры (каждой генетической группе пород свойственны свои породообразующие минералы):для магматических пород характерны: кварц, полевые шпаты, слюды и др.для осадочных пород характерны: кальцит, доломит, глинистые минералы и др.для метаморфических пород характерны: кварц, полевые шпаты, хлориты, пироксены, амфиболы, гранат, слюды и др.Акцессорные минералы (син. акцессории) впервые выделены A.Brongniart (1827) Classification et caracters mineralogiques des roches homogenes et heterogenes. Paris. Это минералы, входящие в состав магматических или метаморфических горных пород в малых количествах (обычно меньше 1 %), но характерные для определенного типа пород. Для гранитов характерны апатит, магнетит, ильменит, циркон, ортит и др., для перидотитов - хромшпинелид, сульфиды меди, никеля, железа и т.д. По набору акцессорных минералов и их составу можно судить об особенностях протекания магматических процессов. Для выделения акцессорных минералов применяют специальные методы обогащения и разделения проб горных пород. Обычно применяется шлихование, разделение в тяжелых жидкостях, магнитная сепарация и др. К акцессорным минералам относят только те минералы, которые встречаясь в больших количествах (5% и более), представляют практическую ценность и образуют руды (медно-никелевые и платиновые руды характерны для основных и ультраосновных пород, апатитовые руды для щелочных и т.д.).
3. осн.хим и физ св-ва минералов Физические свойства мин: Твердость – степень сопротивления минерала механическому воздействию (давлению, сверлению, царапанию, шлифованию и т.п.) В обычной минералогической практике определяют относительную твердость путем царапанья одного минерала другим. Для этого используют шкалу Мооса, в которой имеется 10 эталонных минералов, пронумерованных в порядке увеличения твердости.Цвет – способность минерала отражать или пропускать через себя ту или иную часть видимого спектра. Цвет минерала может быть обусловлен:-наличием в его структуре элементов-хромофоров (Cu, Fe, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni и др.);-дефектами кристаллической решетки;-примесями, как изоморфными, т. е. входящими в структуру минерала, так и механическими.Блеск – способность минерала отражать свет. Интенсивность и характер блеска зависит от показателя преломления (N), отражательной способности (R) и характера поверхности, от которой отражается свет. При условии, что свет отражается от ровной гладкой поверхности (грани, плоскости спайности).Прозрачность – способность минерала пропускать через себя свет. Оценивается на качественном уровне путем просмотра минерала на просвет.Спайность – способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием гладких параллельных поверхностей, называемых плоскостями спайности. Спайность обусловлена внутренней структурой минерала и не зависит от внешней формы кристалла или зерна минерала. Спайность в минерале проходит по направлениям, параллельным плоским сеткам с максимальной ретикулярной плотностью атомов, но наиболее слабо связанным между собой.Излом – раскол минерала в направлениях, где нет спайности.
4.Горные породы.Классификация по происхождению.Камень относится к числу горных пород. Горными породами называют природные образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций. Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается наука петрография. Согласно ее данным, по своему происхождению все породы делятся на триосновные группы: 1. Изверженные (первичные) 2. Осадочные (вторичные) 3. Метаморфические (видоизмененные). Изверженные породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы. Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро. Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы. Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Один из способов формирования этих горных пород – химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород – пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.К обломочным осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень). Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник – из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия – из сцементированного щебня, а конгломерат – из гальки. Еще известны породы органического происхождения – известняки и мел. Они образуются в результата жизнедеятельности животных организмов и растений. Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к которым относятся мрамор и кварциты, а также сланцеватые – гнейсы и сланцы
5.Опр.горных пород
Определение абсолютного возраста горных пород стало возможно лишь в XX веке, когда для этих целей начали использовать процесс распада радиоактивных элементов, содержащихся в породе. Этот метод основан на изучении природного распада радиоактивных элементов, под которым понимают способность некоторых веществ распадаться с испусканием элементарных частиц. Данный процесс идет с постоянной скоростью и не зависит от изменения внешних условий. По содержанию в горной породе радиоактивного элемента и продуктов его распада устанавливается абсолютный возраст горных пород в миллионах или тысячах лет. Например, возраст молодых, четвертичных пород подсчитывают по распаду углерода С14 в напластованиях. Изотоп углерода (С14) постоянно образуется в атмосфере под воздействием космического излучения, затем он усваивается живыми организмами, после отмирания которых и происходит его распад с известной скоростью, что и позволяет определить время захоронения организма и возраст вмещающих его слоев. Изотоп С14 распадается с большой скоростью, поэтому метод применим лишь для отложений, абсолютный возраст которых не превышает 60 тыс. лет (молодых).Относительный возраст осадочных г.п. устанавливается с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов.Стратиграфический метод основан на том, что возраст слоя при нормальном залегании определяется - нижележащие их слои являются более древними, а вышележащие более молодыми. Этот метод может быть использован и при складчатом залегании слоев. Не может быть использован при опрокинутых складках.Тектонический метод основан на том, что мощные процессы деформации г.п. проявляются (как правило) одновременно на больших территориях, поэтому одновозрастные толщи имеют примерно одинаковую степень дислоцированности (смещения). В истории Земли осадконакопления периодически сменялись складчатостью и горообразованием.Возникшие горные области разрушались, а на выровненную территорию вновь наступало море, на дне которого уже несогласно накапливались толщи новых осадочных г.п. в этом случае различные несогласия служат границами, подразделяющими разрезы на отдельные толщи.
6. Строение земли и земной поверхности
Земная кораЗемля, подобно трём другим планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она представляет собой металлическое ядро, окруженное твёрдыми силикатными оболочками (крайне вязкой мантией и земной корой). Внешняя часть металлического ядра жидкая, а внутренняя — твёрдая. Ядро состоит из железно-никелевого сплава с примесью других элементов. Земная кора — это верхняя часть твёрдой оболочки. Толщина земной коры колеблется в пределах от 6 км под океаном, до 30—50 км на континентах. В строении Земли различают два вида земной коры — континентальная земная кора и океаническая земная кора. Континентальная земная кора имеет три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая земная кора представлена в большей степени породами основного состава, плюс осадочный чехол. Крайне вязкая мантия — это силикатная оболочка планеты, сложенная в основном породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и т.д. В строении Земли доля мантии примерно 67 % от массы Земли и около 83 % от её объёма. Глубина расположения мантии - от 5 — 70 км ниже границы с земной корой, до границы с металлическим ядром на глубине 2900 км. Таким образом, мантия находится в достаточно большом диапазоне глубин. Мантию принято разделять на верхнюю и нижнюю. Выше границы 660 километров расположена верхняя мантия, а ниже, естественно, нижняя. Эти две части мантии отличаются друг от друга составом, строением и физическими свойствами. Известно, что верхняя мантия за весь период формирования Земли претерпела достаточно значительные изменения, она же и породила земную кору. Нижняя же мантия, изучена значительно меньше, но есть все основания полагать, что её состав со времен формирования строения Земли претерпел гораздо меньшие изменения.Поверхность ЗемлиРельеф и поверхность Земли очень разнообразен. Примерно 70,8 % поверхности Земли покрыто водой. Поверхность Земли под водой гористая. Это океанические хребты и желоба, подводные вулканы и каньоны, а также океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 % - это суша, которая состоит из гор, пустынь, равнин и т.д.С течением времени строение Земли, а в особенности её поверхность, постепенно меняются. Рельеф тектонических плит и земная кора формируются под воздействием осадков, колебаний температур, химических воздействий, выветривания. Ледники, береговая эрозия, коралловые рифы, столкновения с метеоритами также влияют на строение Земли и на структуру поверхности Земли. А с развитием цивилизации и человек всё больше и больше воздействует на, казалось бы, неподвластное ему строение Земли. И, наверное, наша основная задача – сделать так, чтобы это воздействие не стало губительным для нашей любимой планеты – планеты Земля. Ведь именно человек в ответе за сохранение природы нашей планеты, за её самые глубокие озера и самые высокие горы, за сушу и за море, за всё, что происходит вокруг нас.
7. шкала геол.времени
|
Стратиграфическая шкала. Стандартная шкала геологического времени (или геологическая колонка) - результат систематического изучения осадочных пород в разных районах земного шара. Поскольку большинство ранних работ проводилось в Европе, стратиграфическая последовательность отложений этого региона была принята в качестве эталона и для других районов. Однако в силу различных причин эта шкала имеет недостатки и пробелы, поэтому она постоянно уточняется. Шкала очень подробна для более молодых геологических периодов, но ее детальность существенно снижается для более древних. Это неизбежно, поскольку геологическая летопись наиболее полна для событий недавнего прошлого и становится более фрагментарной с увеличением возраста отложений. Стратиграфическая шкала основана на учете ископаемых организмов, которые служат единственным надежным критерием для межрегиональных корреляций (особенно дальних). Установлено, что некоторые ископаемые соответствуют строго определенному времени и поэтому считаются руководящими. Породы, содержащие эти руководящие формы и их комплексы, занимают строго определенное стратиграфическое положение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Геохронология и шкала абсолютного возраста. Стратиграфическая шкала отражает лишь последовательность напластования пород и потому может использоваться только для обозначения относительного возраста различных слоев (рис. 9). Возможность установления абсолютного возраста пород появилась после открытия радиоактивности. До этого абсолютный возраст пытались оценить другими методами, например, путем анализа содержания солей в морской воде. При допущении, что оно соответствует твердому стоку рек земного шара, может быть измерен минимальный возраст морей. На основании предположения, что изначально океаническая вода не содержала примесей солей, и учета темпов их поступления возраст морей оценивался в широких пределах - от 20 млн. до 200 млн. лет. Кельвин оценил возраст слагающих Землю пород в 100 млн. лет, поскольку, по его мнению, столько времени понадобилось на то, чтобы изначально расплавленная Земля остыла до нынешней температуры ее поверхности. 8.Осадочные горные породы В составе литосферы на долю осадочных пород приходится лишь около 5 %, однако они занимают до 75 % площади поверхности Земли. Характерным для осадочных пород является слоистость залегания (их называют пластовыми) и в большинстве случаев более пористое строение и меньшая прочность, чем у плотных магматических пород. В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на три группы: механические отложения (обломочные), химические осадки, органогенные отложения.Механические отложения (рыхлые и цементированные) образовались в результате разрушения других пород под воздействием процесса выветривания (действие воды, ветра, колебаний температуры, замораживания и оттаивания и других атмосферных факторов). В результате даже самые прочные массивные магматические породы разрушаются, образуя обломки разных размеров: глыбы, куски и более мелкие частицы. Наряду с механическими разрушениями в результате взаимодействия составных частей горных пород с веществами, находящимися в окружающей среде, может происходить химическое разрушение.Продукты разрушения остаются на месте или чаще переносятся водными потоками, ветром, ледниками в другие места и после осаждения образуют рыхлые скопления пластов обломочных осадочных пород (песка, глины, гравия, природного щебня). Некоторые из них в последующем подвергаются цементированию природными цементами, выпавшими в толще рыхлых осадков из омывающих их растворов, образуя сплошные (сцементированные) горные породы различной плотности (песчаники, конгломераты, брекчии).Осадочные 1.Обломочные: песчаник, песок, глинистый сланец, глина, гравий, галька 2.Химические: калийные соли, поваренные соли 3.Органические: мел, известняк, торф, уголь 9.метаморфические горные породы МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ— породы, подвергшиеся метаморфизму, т.е. изменившие минеральный состав или размер и текстуру агрегатов зёрен без существенного изменения химического состава (за исключением содержания Н2О и CO2) под воздействием флюидов, температуры и давления. Различают пара- и ортометаморфические породы, возникшие при метаморфизме осадочных и изверженных пород соответственно.Наиболее распространены метаморфические горные породы сланцеватой или полосчатой текстуры — сланцы, гнейсы, хотя нередки и массивные породы, например мраморы, кварциты, роговики. Кроме того, широко развиты породы с катакластическими текстурами, возникшими при дислокационном или динамическом метаморфизме, — разнообразные катаклазиты и милониты.Состав метаморфических горных пород, как и их физико-механические свойства, варьирует в широких пределах. Различают метапелиты — производные кислых осадочных и изверженных пород (аргиллитов, алевролитов, песчаников, гранитоидных вулканитов и интрузивных пород) и метабазиты — производные основных осадочных и магматических пород. Особняком стоят карбонатные метаморфические горные породы — мраморы, кальцифиры, карбонатные катаклазиты.По характеру температурного воздействия различают регионально-метаморфизованные (низкий температурный градиент, огромные региональные объёмы метаморфические горные породы, возникших в сходных интервалах температуры и давления) и контактово-метаморфизованные горные породы (локально высокие температурные градиенты возле магматических тел, малые глубины, небольшие объёмы метаморфических горных пород, возникших в сходных интервалах температуры и давления, концентрическая зональность около интрузивных тел). Контактово-метаморфизованные горные породы, образованные за счёт глинистых и других алюмосиликатных горных пород, — роговики, за счёт известняков — мраморы, бокситов — наждаки.Среди регионально-метаморфизованных пород выделяют различные типы метаморфических горных пород, характерные для определённых фаций метаморфизма. Это разнообразные сланцы от низкотемпературных хлоритовых и серицитовых до кристаллических сланцев различного состава, образованных в высокотемпературных условиях. Существенно роговообманково-плагиоклазового состава метабазиты называются амфиболитами. Гнейсы — метапелитовые полосчатые породы высоких ступеней метаморфизма, близкие к гранитоидам по химическому составу. К метаморфическим горным породам высоких давлений (1500 МПа) многие исследователи относят эклогиты — массивные существенно гранато-пироксеновые породы со значительным содержаниемпиропа в гранате и жадеита в пироксене.
10.магматические горные породы Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.Вулканические породы (вулканиты) — горные породы, образовавшиеся в результате излияния магмы на поверхность, и затем застывшей.Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера кристаллов, текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно из оксида кремния и по его содержанию делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO 2), кислые (65-70%), средние (52-65%), основные (45-52%) и ультраосновные (до 45%). Горные породы вулканического происхождения, которые образовались на глубине, называются плутоничными или интрузивными.Из-за медленного остывания магмы и больших давлений эти породы крупнокристаллические (долерит, гранит и др). Те породы, которые образовались в результате излияния на поверхность, называются эффузивными (излившимися) или вулканическими. Благодаря быстрому остыванию, кристаллы в них мелкие, практически не различимы невооружённым глазом (базальт, риолит и др).Классификация магматических горных породИстория создания научной систематики восходит к прошлому столетию, классическим трудам К. Розенбуша, Ф. Ю. Левинсон-Лессинга и других основоположников современной петрографии-петрологии.В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав.По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные и интрузивные. Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это граниты, диориты, габбро, сиениты.Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это базальты, диабазы, андезиты, андезито-базальты, риолиты, дациты, трахиты. По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», неизменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими.В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO2) в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO2 в породе, тем она светлее. 11. скальные горные породы Осадочные, скальные горные породы.Осадочные горные породы образовались в результате осаждения и цементации минеральных продуктов выветривания изверженных пород или осаждения продуктов жизнедеятельности и отмирания живых организмов, населяющих моря и океаны. Эти продукты осаждались и уплотнялись послойно, покрывая изверженные горные породы прерывистыми многослойными пластами. По физическим и механическим свойствам осадочные породы представляют большоеразнообразие. Это объясняется разнообразием условии их образования.По условиям образования осадочные горные породы разделяются на породы механического отложения, химических осадков и органогенного образования.Из большого разнообразия сцементированных осадочных горных пород здесь рассмотрены только песчаники, известняки и доломиты. Валуны, гравий и песок изложены в разделе рыхлых строительных материалов.Песчаники состоят из мелких зерен минералов (кварц), сцементированных кремнистыми, известковыми, глинистыми, железистыми, гипсовыми, битумными и другими природными веществами. В зависимости от цементирующего вещества и примесей различают кремнистые, известковые, доломитовые и глинистые песчаники.Наибольшую прочность 600—2600 кгс/см2, твердость и устойчивость против выветривания имеют плотные мелкозернистые кремнистые песчаники. Эти песчаники трудно поддаются обработке, а щебень, полученный из них, плохо укатывается в щебеночном слое дорожных покрытий.Известковые и доломитовые песчаники, обладая достаточной прочностью, легче поддаются обработке. Глинистые песчаники мало устойчивы против выветривания, а при увлажнении резко снижают прочность.Песчаники применяются в дорожном строительстве в виде бута, колотой шашки, щебня и штучного камня.Песчаники широко распространены на территории СНГ. Крупнейшие месторождения расположены в районах Тульской, Курской, Сумской областях, в Донбассе, на Урале и в Ростовской обл.Известняки состоят главным образом из углекислого кальция (CaCO3) с незначительной примесью углекислого магния иногда кварца, железистых, глинистых, углистых и других включений, Под действием соляной кислоты известняки легко «вскипают» с выделением CO2. В зависимости от структуры и текстуры различают следующие виды известняков: плотные, мраморовидные и ракушечниковые. Технические свойства известняков очень разнообразны и зависят от их состава, структуры и текстуры. Однородные плотные скрытокристаллические известняки, зерна которых сцементированы кальцитом, имеют высокую прочность - 1500 кгс/см2, хорошую обратываемость и небольшую истираемость.Плотные известняки при достаточной прочности и плотности применяются в качестве бутового камня, шашки и щебня для дорожной одежды. Мраморовидные или кристаллические известняки содержат зерна кальцита, плотно сцементированные между собой. Предел прочности при сжатии бывает 900—1300 кгс/см2.Известняк-ракушечник более позднего образования из сцементированных обломков раковин обладает сильно пористой текстурой с видимыми отделыюстями ракушек. Он легко поддается распиловке на штучный камень. Объемная масса известняка-ракушечника составляет 0,6—1,5 г/см3, предел прочности при сжатии 10— 200 кг/см2.Землистый известняк — мел состоит из мельчайших частиц раковин простейших животных, уплотненных под давлением. Химический состав мела одинаков с известняками (СаСО3), имеет большую пористость и очень малую прочность. Применяется мел для получения минеральных вяжущих, для красок и пр. 12. виды воды в грунтах По происхождению подземные воды делятся на: инфильтрационные, конденсационные, седиментационные, магматические, метаморфические.Инф.-образуются в результате просачивания с пов.земли осадков(омн.часть подз.вод)Конд.-образуются при конденсации водяного пара перемещающегося под влиянием упругости его из атмосферы в горные породы(внутри) от одного участка к другому.Сед.-образуются за счет водоемов, в которых происходило накопление осадочных пород.Воды магматич. и метаморфич. образуются при извержении и застывании магмы.Подземные воды бывают: верховодка, верховка, артезианская, карстовая.Верховодка образ. На прослойка слабо проницаемых пород в зонах аэрации и явл. временным водоносным слоем.(после большого ливня).Грунтовые воды залегают на первом или слабопроницаемом слое (водоупоре)Артезианские воды залегают между 2ух водопроницаемых слоев и находится под водонапором. 13.Теория образования подземных вод инфильтрационная и конденсационная.Инфильтрационная теория объясняет образование подземных вод просачиванием (инфильтрацией) вглубь Земли атмосферных осадков и поверхностных вод. Просачиваясь по крупным трещинам и порам, вода задерживается на водонепроницаемых слоях и дает начало подземным водам. Процесс инфильт- рации атмосферных осадков весьма сложный.Питание подземных вод инфильтрационным путем изменчиво во времени и определяется природными условиями района: рельефом, водопроницаемо- стью пород, растительным покровом, деятельностью человека и т. д.При понижении уровня подземных вод испарение с их поверхности уменьшается, а на некоторой глубине становится равной нулю. В этих условиях величина инфильтрационного питания подземных вод возрастает.Конденсационная теория предполагает возникновение подземных вод в связи с конденсацией водяных паров, которые проникают в поры и трещины из атмосферы. В настоящее время эти две теории не противопоставляются, а взаимно дополняют друг друга. Многочисленные экспериментальные исследова- ния показали, что атмосферная вода может проникать в горные породы как в капельно-жидком состоянии, так и в виде пара (в меньших количествах).Инфильтрационный путь образования подземных вод является основным для подземных вод, залегающих в зоне активного водообмена, в районах с дос- таточно высоким количеством атмосферных осадков. В районах с небольшим их количеством (пустыни, сухие степи) роль конденсации водяных паров в об-разовании и питании подземных вод существенно возрастает.Минерализованные (соленые) воды глубоких зон земной коры, находящиеся в зоне замедленного и весьма замедленного водообмена, имеют седи - ментацио нно е происхождение. Эти воды образовались после отложения (се- диментации) древних морских осадков и последующего отжатия из них воды вследствие уплотнения пород.Воды земной коры постоянно в течение длительного геологического вре- мени пополняются и ювенильными водами, которые возникают в глубине Земли за счет кислорода и водорода, выделяемых магмой. Прямой выход на поверхность Земли в виде паров и горячих источников ювенильные воды имеют при вулканической деятельности. 14. Фильтрация (подземных вод) по др.закон Дарси Фильтрация (́подземных вод) подземных вод (a. groundwater seepage; н. Grundwasserversicke; ф. filtration d'eau souter-raene; и. filtracion de agua suterrenea) - движение подземных вод в пористых или трещиноватых горн. породах под действием силы тяжести. Подземные воды, проникающие в мелкопористые г. п. путём Ф., наз. фильтрационными водами. Cкорость Ф., определяемая объёмным расходом жидкости через единицу площади поперечного сечения пласта, пропорциональна градиенту давления, проницаемости г. п. и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся через г. п. жидкости. Cкорость Ф. всегда меньше истинной скорости движения жидкости. B зависимости от скорости движения Ф. может быть ламинарной и турбулентной. Ламинарная фильтрация (преим. в мелкозернистых породах) подчиняется закону Дарси: V=k·i2, где V - скорость фильтрации; i - гидравлич. градиент; k - коэфф. фильтрации. Линейный закон Ф. нарушается при критич. значении скорости Ф. (число Pейнольдса достигает критич. значения). Tурбулентная Ф. (преим. в трещиноватых, крупнозернистых и обломочных породах) подчиняется квадратичному закону сопротивления: V=k·i2. B природных условиях и горн. практике турбулентный режим Ф. встречается крайне редко. Ф. имеет большое значение при произ-ве горн. работ. Hапр., c увеличением скорости Ф. связаны вынос материала из карстовых полостей и интенсификация развития карстовых процессов в растворимых г. п., потери холода при сооружении лёдопородных завес или тампо-нажного раствора при Барраже. При эксплуатации водопонижающих и водозаборных скважин увеличение градиентов фильтрационного потока вызывает вымывание и вынос в скважину песчано-глинистых частиц из зафильтровой зоны, засорение скважин илистым материалом и снижение их дебита; иногда в прифильтровой зоне наблюдается образование каверн и повышение фильтрационных свойств г. п. При произ-ве вскрышных работ на карьерах в толще водоносных песчаных пород (напр., плавучими земснарядами) и при резком снижении уровня воды в котлованах происходит увеличение Ф., вызывающее оплывание пород, развитие суффозионных процессов в массиве песчаных пород, c к-рыми связано оседание всей вышележащей толщи и образование на поверхности замкнутых понижений, больших полостей на откосах и провальных воронок на уступах карьеров. При подземной разработке c Ф. связано выпирание пород почвы и отслоение пород кровли, при небольшой мощности водоупоров - Внезапные прорывы воды, плывунов и глин в выработки. Ф. в толще п. и. ускоряет процессы их выветривания и выщелачивания, вызывает изменение физ. и механич. свойств, хим. состава и ухудшение качества добываемого минерального сырья (особенно по фракционному составу и влажности). M. C. Газизов.
15.коэфф. фильтрации . Полевой.На местности бурят несколько колодцев. В один из них добавляют подкрашенную жидкость, в другом засекают ее время появления и замеряют уровень воды, откачивая жидкость.Достоинств: Грунт в естественном состоянии.2. Лабораторный.В цилиндр с диаметром D помещают испытываемый образец. Сверху вниз пропускают воду. Уровни в пьезометрах поднимаются на определенную высоту. Замеряя разность уровней и деля на расстояние между пьезометрами получаем гидравлический уклон.3. Аналитический.Определяют коэффициент фильтрации с помощью формул через другие коэффициенты.4. Табличный. По соответствующим таблицам, справочникам для определенного вида грунта находят коэффициент фильтрации. 17. совершенные и несоверш.колодцы Колодец состоит из оголовка, находящегося над поверхностью земли, ствола и водоприемной части. В зависимости от устройства водоприемной части различают колодцы несовершенные (неполные) и совершенные (полные). В несовершенном колодце шахта не достигает подстилающего водоносного пласта. Приток воды здесь возможен через дно и боковые стенки. В совершенном варианте крепь опирается на водоносный пласт, приток воды происходит только через боковые стенки.В совершенном колодце запас воды и суточная потребность в ней должна быть по возможности согласованы, в противном случае вода будет застаиваться и загнивать.Поэтому для, индивидуального водозабора предпочтителен несовершенный колодец с притоком воды через нижний фильтр. Безнапорный водоносный пласт несовершенного колодца не следует проходить более чем 0,7 м, поскольку нижележащая вода, как правило, не питает колодец и не дает увеличения дебита. По надобности закладывают колодец и на меньшую глубину. 18. расчет водопритоков в колодцы Расчету притока грунтовых вод в котлован посвящены многочисленные теоретические и экспериментальные исследования. В этой книге этот расчет приводится в кратком виде.Гомогенность и анизотропия грунтов в их естественном состояниимогут быть выражены только приближенно численными значениямипоказателей для разных расчетных моделей. Расчетные предпосылкипринимаются с допущениями, которые в большей или меньшей степенисоответствуют реальным условиям.Рассмотрим наиболее часто встречающиеся практические случаикоторые могут быть решены при помощи классических методов расчета. Более сложные задачи такие, как многослойные грунты, или наличие грунтовых вод в связанном виде в грунте и др., требуют специального рассмотрения и исследования. Поэтому для расчетов притока грунтовых вод необходимо использование специальной литературы [ или проведение модельных исследований.
20. методы борьбы с грунтовыми водами Технология безтрубного дренажа предполагает создание глубоких траншей, заполненных фильтрующим материалом (щебень, крупный песок). Заполняющий материал наносится в несколько слоев различной фракции. Для предохранения наполнителя от загрязнения в качестве фильтра используется торф. Трубный дренаж реализуется с помощью полимерных труб с перфорированной поверхностью. Вдоль трубы устанавливаются водосборные отверстия, а сама труба укладывается в грунт на глубину 1,5–2 метра.Если необходимо понизить уровень грунтовых вод на 4-5 метров – применяются легкие иглофильтровальные установки. Они представляют собой трубу с иглофильтром на конце. С помощью шланга иглофильтр подсоединяют к насосу и вакуумному коллектору, расположенному на поверхности. Иногда для понижения воды на большую величину такие установки делают многоярусными.
21. геологические процессы внутр.динамики земли Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологические процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Вещество земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико-химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующие последнюю. Эти преобразующие процессы называются эндогенными. Наиболее отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях вулканизма, под которыми понимаются процессы, связанные с перемещением магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность. Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений.Тектоника плит - современная геологическая теория о движении литосферы. Она утверждает, что земная кора состоит из относительно целостных блоков - плит, которые находятся в постоянном движении друг относительно друга. При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (Спрединг (от англ. spread — растягивать, расширять) — геодинамический процесс растяжения, выражающийся в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы океанической коры и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой вмантии) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции (Субдукция, в тектонике литосферных плит - опускание горной породы с края одной тектонической плиты в полурасплавленную астеносферу внизу). Теория объясняет землетрясения, вулканическую деятельность и горообразование, большая часть которых приурочена к границам плит.Вертикальные движения земной коры - движения земной коры, вызывающие перемещение земной поверхности в перпендикулярном направлении к ней, то есть параллельном радиусу Земли (поэтому они иногда ещё называются радиальными).Магнетизм - форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля.Метаморфизм - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида.Сейсмичность - статистическое распределение интенсивности землетрясения на выделенной территории в зависимости от его повторяемости и наличия возможных очагов; она устанавливается ведомственными картами сейсмического районирования, а также сейсмического микрорайонирования площадок строительства.Влияние состава пород объясняется тем, что скорость распространения землетрясения зависит от него; в твердых породах скорость гораздо больше, чем в рыхлых. В мощной толще рыхлых пород, например наносов (аллювий долин), волна ослабевает и может даже совсем затухнуть; но небольшая толща, лежащая на твердых коренных породах, не успевает смягчить удар, а подбрасывается на своем основании. В этих условиях разрушение будет сильнее, чем прямо на коренных породах. 22. Колебательные движения земной коры - медленные поднятия и опускания земной коры, происходящие повсеместно и непрерывно. Благодаря им земная кора никогда не остаётся в покое: она всегда разделена на участки, одни из которых поднимаются, другие прогибаются. Колебательные движения происходили на протяжении всех прошлых геологических периодов и продолжаются сейчас. Они определяют размещение и изменение очертаний суши и моря на поверхности Земли, лежат в основе образования и развития ее рельефа.Для выявления современных движений, происходивших в историческое время и продолжающихся ныне, применяют геодезические методы, основанные на длительных наблюдениях над уровнем моря или на повторных точных нивелировках.Выявлено две разновидности колебательных движений: общие колебательные движения и волновые. Общие - выражаются в одновременном поднятии или опускании обширных областей, охватывающих целый материк или им меняются очертания суши и моря, изменяется состав морских осадков по вертикали, образуется их слоистость, возникают морские и речные террасы и т.д. Волновые движения накладываются на общие колебания и выражаются в длительном расчленении любого крупного участка поверхности на зоны поднятий и прогибаний. Эти движения фиксируются в рельефе земной поверхности и распределении фаций и мощности осадочных отложений. 23. дислокация и их виды. Земная кора обладает различной подвижностью. На поверхности Земли постоянно возникают горные системы и океанические впадины. Осадочные породы первоначально залегают горизонтально. Тектонические движения (сейсмические явления, землетрясения, вулканизм) выводят пласты из горизонтального положения, нарушают первичную форму залегания. Эти нарушения получили название дислокации (или вторичные формы залегания). Дислокации в зависимости от вида тектонических движений разделяют на складчатые (не разрывные) и разрывные.Складчатые дислокации формируются без разрыва сплошности слоев. К ним относятся моноклиналь, складка и антиклиналь Моноклиналь - наиболее простая форма связанных тектонических нарушений в слоистых горных породах, связанная с наклонным залеганием слоев, которые однообразно падают в одном направлении (от 5 и более градусов).Флексура - моноклинальное и горизонтальное залегание слоев нарушается коленообразным изгибом, обусловленным возведением на породы тангенциальных тектонических сил.Складки - тектонические нарушения представляют собой волнообразные изгибы слоев горных пород, среди которых выделяют выпуклые (антиклинали - замок расположен вверху, крылья - внизу) и вогнутые (синклинали - замок расположен внизу. А крылья - вверху) Разрывные дислокации образуются в результате интенсивных тектонических движений, сопровождающиеся разрывом сплошности пород и смещением слоев относительно друг друга. Амплитуда смещения может быть от нескольких сантиметров до километров при ширине трещин до нескольких метров. К разрывным дислокациям относятся сбросы, взбросы, грабены, горсты, сдвиги и надвиги Разрывные типы дислокацийСбросы - разрывные нарушения, когда подвижная часть земной коры опустилась вниз по отношению к неподвижной.Взброс - разрывное нарушение, когда подвижная часть земной коры поднялась в результате тектонического движения по отношению к неподвижной.Грабен - когда подвижный участок земной коры опустился по отношению к двум неподвижным участкам в результате тектонического движения.Горст - обратное грабену движение.Сдвиг - представляет собой разрывное нарушение, в котором происходит горизонтальное смещение горных пород по простиранию.Надвиг - обратное сдвигу перемещение.С инженерно-геологической точки зрения наиболее благоприятными местами строительства являются горизонтальное залегание горных пород, где присутствует большая их мощность, однородность состава. Фундаменты зданий и сооружений располагаются в однородной грунтовой среде, при этом создается равномерная сжимаемость слоев под весом сооружения и создается наибольшая их устойчивость Наличие дислокации резко изменяет и усложняет инженерно-геологические условия строительства - нарушается однородность грунтов основания фундамента сооружений, образуются зоны дробления (разрывы), снижается прочность пород, по трещинам разрывов происходят смещения, нарушается режим подземных вод. Это вызывает неравномерную сжимаемость грунтов и деформацию самого сооружения вследствие неравномерной осадки различных его частей .
24. сейсмические явления Под землетрясением понимают внезапное и резкое сотрясение участка земной коры, проявляющееся на поверхности Земли в виде толчков различной силы и обязанное своим происхождением геологическим факторам, действующим на некоторой глубине от земной поверхности. Изучением землетрясений занимается специальная наука геофизического цикла — сейсмология (от греч. seísmos — трясение). Все явления, связанные с возникновением и проявлением землетрясений и развивающиеся как на земной поверхности, так и на некоторой глубине, называются сейсмическими явлениями. К сейсмическим явлениям относятся возникновение и распространение в земной коре упругих волн, передающих толчок при землетрясении, а также различные деформации, образующиеся внутри земной коры и на ее поверхности вследствие прохождения этих волн. В зависимости от интенсивности сейсмические явления принято разделять на микросейсмические — устанавливаемые только при помощи специальных приборов, макросейсмические — воспринимаемые органами чувств человека, и мегасейсмические — сопровождающиеся разрушением искусственных сооружений и остаточными деформациями в земной коре и на ее поверхности.Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд и шкала интенсивности.Шкала магнитудШкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.Шкалы интенсивностиИнтенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в Европе — европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США и России — модифицированная шкала Меркалли (MM):1 балл (незаметное) — колебания почвы, отмечаемые прибором;2 балла (очень слабое) — землетрясение ощущается в отдельных случаях людьми, находящимися в спокойном состоянии;3 балла (слабое) — колебание отмечается немногими людьми;4 балла (умеренное) — землетрясение отмечается многими людьми; возможно колебание окон и дверей;5 баллов (довольно сильное) — качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки;6 баллов (сильное) — легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.;7 баллов (очень сильное) — значительное повреждение зданий; трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб; трещины в сырых грунтах;8 баллов (разрушительное) — разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров на склонах гор;9 баллов (опустошительное) — обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км/с;10 баллов (уничтожающее) — обвалы во многих зданиях; в остальных — серьёзные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озёра;баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах. 11 Общее разрушение зданий;12 баллов (сильная катастрофа) — изменение рельефа в больших размерах. Огромные обвалы и оползни. Общее разрушение зданий и сооружений. 24а. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод Деятельность временных потоков. Плоскостной смыв, формирование и состав делювия. Линейный размыв (эрозия), рост и развитие оврагов. Меры борьбы с овражной эрозией. Разрушительная, переносная и аккумулятивная деятельность временных горных потоков. Пролювий горных и равнинных областей. 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 сильнее эффект ее деятельности. Поверхностные текучие воды - один из важнейших факторов денудации суши и преобразования лика Земли. Работа текучих водначинается с плоскостного стока и накопления делювия, эрозии, формирования оврагов ивременных горных потоков, образующих конуса выноса, сложенные пролювием. Накопление делювиальных отложений у подножья склона: 1 и 2 – стадии смыва материала со склона, 3 –коренные породы, точки – делювий Деятельность временных русловых потоков на равнинахприводит к развитию овражной эрозии, интенсивность которой зависит от уклона местности, состава пород, количества осадков, растительного покрова, характера тектонических движений. Временные горные потоки (сели) возникают при обильных ливнях илибыстром таянии снега и приводят к формированию пролювиальных конусов выноса на предгорных равнинах.
25. геолог.деятельность озер морей, болот Озеро.По сути, геологическая деятельность озер имеет много общего с работой моря. Родственны как факторы, так и процессы, так и образующиеся осадки. Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира.Разрушительная работа озер осуществляется теми же путями, что и у морских вод. Озерная абразия почти исключительно обусловлена ветровыми волнами. Ее активность будет тем выше, чем больше площадь водного зеркала (следовательно, больше высота волны), чем выше берега и чем мягче слагающие берега породы. Высота берегов определяется происхождением озерной котловины и возрастом самого водоема. Так, интенсивному размыву подвергнутся высокие берега крупных рифтовых, провальных и плотинных котловин. Ярче всего это будет выражено в молодых бассейнах, где берега еще не разрушены абразией и их уступы подвергаются ударам волн. В подпрудных озерах абразия может разрушить плотину, что приведет к исчезновению водоема.Транспортная работа озер зависит от характера движения воды. В проточных озерах, обычно располагающихся в речных долинах, велика роль самого речного течения, которое может перемешивать значительную часть объема воды. В бессточных озерах аридных областей ветровыми волнами перемешивается только верхняя часть водной массы, тогда как нижние слои остаются неподвижными. Поэтому в проточных озерах крупные частицы могут заноситься в глубь котловины гораздо дальше, чем в бессточных.Болото.Геологическая работа болот сводится, в основном, к накоплению торфа. Торф – горная порода органического происхождения, состоящая из растительных остатков. Следовательно, состав торфа зависит от состава растительности, а значит, от происхождения болота и его типа по местоположению и условиям образования. По происхождению болота бывают озерными, лесными и луговыми. Озерные болота возникают при зарастании (заболачивании) озер. Этот процесс идет от берегов озера к центру, причем главное значение принадлежит травяной растительности. Лесные и луговые болота возникают на локальных понижениях рельефа, где скапливаются атмосферные осадки (им свойственна кислая реакция и бедность минеральными солями). Просачиваясь сквозь грунты, кислые воды выщелачивают из почвы питательные вещества, а также, заполняя поры, препятствуют доступу воздуха к корням деревьев и трав. В итоге оказывается возможным развитие только таких нетребовательных к условиям произрастания растений, как сфагновые мхи. По местоположению и условиям образования болота можно разделить на четыре типа. Низинные болота являются озерными, питаются богатыми минеральными солями подземными водами, а значит, характеризуются богатой в видовом отношении растительностью (мхи, травы, кустарники, деревья). Торфяник здесь начинает накапливаться у берегов, поэтому в разрезе форма болота вогнутая. Верховые болота, формирующиеся как лесные и луговые, характеризуются бедной растительностью. Торфонакопление начинается в центре массива, поэтому поверхность болота выпуклая. Переходные болота возникают в результате накопления верхового торфяника поверх уже накопленного низинного, поэтому в их отложениях присутствуют как торфа низинного, так и верхового типа. Приморские болота сильно отличаются по месту и способу своего образования (см. литоральные отложения), одной из их разновидностей являются мангровые болота, формирующиеся в устьях впадающих в море тропических рек. Здесь пресные речные воды при максимальных по высоте приливах сменяются солеными морскими. Поэтому травы развиваться не могут, а господствует своеобразная древесная растительность с воздушными корнями, в силу чего накапливаются торфа древесного состава. Таким образом, торфа по их составу можно разделить на моховые, травяные, древесные и смешанные. Помимо торфяников, в болотах могут накапливаться также различные хемогенные осадки. Последние представлены известняком (СаСО3); сидеритом (FeCO3) – болотной железной рудой оолитовой структуры, которая в результате выветривания превращается в лимонит (Fe2O3 x 2 Н2О); изумрудно-синим вивианитом ((Fe3PO4)2 x 8Н2О), переходящим при выветривании сначала в фиолетово-синий керченит, а затем в желтовато-серый пицит. Море. Воды Мирового океана, занимающие 70,8 % площади поверхности Земли, играют колоссальную роль в формировании облика планеты. Характер работы моря определяется множеством факторов, из которых наибольшее значение имеют следующие: тектонические особенности, состав горных пород и рельеф берегов и дна океана; глубина моря; особенности динамики, химического состава и температуры вод; видовой состав и биомасса организмов. Естественно, колоссально значение времени. Многие из этих факторов связаны друг с другом, и все они действуют одновременно. Разрушительная работа моря наиболее активна у кромки воды. Разрушение осуществляется химическим растворением пород, гидравлическими ударами волн (гидравлическое выпахивание), ударами находящихся в волне обломков пород (абразия). 26. Геологическая деятельность ЛедниковВода производит большие изменения в земной коре не только в жидком состоянии, но и в твердом, в форме льда.Все современные материки, в том числе и территория СССР, в прошлые геологические эпохи неоднократно покрывались сплошными толщами льда. Несколько раз в истории Земли периоды оледенения, или ледниковые периоды, сменялись межледниковыми периодами, когда льды в связи с потеплением климата таяли и исчезали, и на освобожденных континентах вновь возникала многообразная жизнь. Древнее оледенение покрывало территорию площадью около 38 млн. км2, что составляло 25% всей суши.Огромную площадь на земной поверхности занимают ледники и в настоящее время. Под ледниками находится 11% всей суши, причем около 0,5% ледниковой поверхности приходится на высокие горы и около 99,5% на полярные области. В пределах СССР ледниками покрыто более 70 тыс. км2, из них на долю оледенения островов арктического бассейна приходится 54 тыс. км, а остальная площадь—горные ледники.В ледниках сконцентрирована огромная масса воды. Если бы растопить весь лед на земном шаре, то образующаяся вода подняла бы уровень мирового океана на 54 м.Несмотря на то что лед является твердым телом, он способен течь и изменять положение. Поэтому массы льда того или иного ледника не остаются на месте образования, а расползаются и двигаются в различных направлениях. Скорость движения ледников невелика, измеряется десятками и сотнями метров в год, тем не менее при движении ледники производят большую разрушительную работу: они выпахивают глубокие рытвины и котловины, сглаживают, полируют, округляют твердые коренные породы, встречающиеся на пути, срывают в горах скалы я разрушают горные породы, превращая их в груды обломков.Обломки скал, щебень, выпахиваемые по пути различные осадочные породы в виде глины, песка и известняка включаются в толщу льда и переносятся на большие расстояния.Весь этот переносимый и откладываемый ледниками обломочный материал называется мореной. Когда ледник достигает области таяния, он образует впереди себя из принесенного материала конечную морену в виде высокого вала пли холмов и гряд. В тех районах, где принос льда уравновешивался таянием и ледниковый край долго находился на одном месте, конечные морены достигают больших размеров. Различают также боковые морены, образованные путем переноса и отложения рухляка краем ледника по бокам долины, и донные морены, представляющие собой наносы из материалов, передвигающихся по дну ледника. Моренные отложения состоят главным образом из валунных глин, суглинков и песков.При таянии ледников образовавшиеся мощные водные потоки, устремляясь на юг, перемывали моренный материал и переоткладывали его по пути своего движения. Эти отложения получили название флювиогляциальных (от лат. «флювиус» — река, «гляциалис» — ледяной). Они имеют различное строение и образуют специфические формы рельефа (зандры, озы).Деятельность ветра Геологическаяеятельность ветра проявляется в различных климатических зонах, но особенно она продуктивна в областях сухого климата, характеризующиеся следующими особенностями:1) низкие суточные изменения температуры, обусловливающие интенсивность физического выветривания;2) незначительное количество осадков, выпадающих, в основном, в виде ливней;3) превышение испарения (5–15 раз) количество выпадения атмосферных осадков;4) разреженность растительного покрова или полное его отсутствие;5) частые ветра большой силы;6) наличие материала, способного перемещаться ветром.Перечисленные особенности свойственны пустыням и отчасти полупустыням.Деятельность ветра проявляется также на низменных песчаных побережьях морей, озер, рек (в различных климатических зонах) при условии отсутствия и сильной разреженности растительности, и в ряде мест на вершинах гор.Геологическая деятельность ветра состоит из процессов дефляции (выдувание и развеивание, от лат. «deflare» — сдувать), корразии (обтачивании горных пород и их обломков при помощи переносимых ветром частиц «corrasus» — обтачивать), переноса и аккумуляции (отложения).
26. Выветривание — это процесс раздробления и разрыхления коренных горных пород вблизи дневной поверхности под действием солнечной энергии, воздуха, воды и жизнедеятельности организмов. Механическое раздробление горных пород на все более мелкие обломки и частицы называется физическим выветриванием. Оно проявляется сильнее всего в областях с резким различием в температуре дня и ночи — в пустынях, высокогорных районах. Днем горные породы разогреваются и расширяются в объеме, а ночью охлаждаются и вновь сжимаются. При этом одни минералы в зависимости от их физических свойств расширяются больше, а другие — меньше. Например, у кварца коэффициент объемного расширения равен 0,000310, у ортоклаза — 0,000170. Это вызывает ослабление силы сцепления между отдельными минеральными зернами. Возникающие трещины способствуют растрескиванию и раскалыванию горных пород на отдельные обломки и глыбы. В результате физического выветривания из коренных горных пород высвобождаются многие стойкие минералы, образующие нередко богатые россыпные месторождения некоторых ценных полезных ископаемых (золото, платина, касситерит, алмазы и др.).Мощным фактором физического выветривания является замерзание воды в трещинах и пустотах горных пород, сопровождающееся ее расширением. 1 г воды при 4° С имеет объем в 1 см 3, тогда как в твердом агрегатном состоянии, наступающем при 0°, он занимает объем в 1,000132 см3. Это расширение воды вызывает громадное (более 2000 кг/см 2) давление на стенки трещин и пустот, в которые проникла вода перед застыванием. И горные породы разбиваются на глыбы с последовательным их дроблением на более мелкие части.Большую разрушительную работу производит ветер. Проникая в трещины и расщелины горных массивов, он выдувает из них песчинки и более крупные продукты физического выветривания. Эта деятельность ветра называется ветровой эрозией, или дефляцией (лат. «дефляцио» — выдувание). Переносимые ветром твердые кварцевые песчинки обтачивают и истирают массивы горных пород, постепенно разрушая их. Ветер производит огромную работу по переносу рыхлого материала. Например, в пустыне Каракумы многие массивы песков перенесены ветром из районов, расположенных в 500—800 км от их современного местонахождения. Перегоняя по поверхности Земли массы сухого песка, ветер образует холмы сыпучего песка. В пустынях они называются барханами, а на морских равнинах — дюнами.Разрыхление коренных пород вследствие изменения их химического состава под воздействием кислорода воздуха, углекислоты и воды называется химическим выветриванием. Оно происходит, например, при растворении компонентов горных пород в атмосферных и почвенно-грунтовых водах. Эти воды содержат в растворенном состоянии кислород, углекислоту и другие газы. Благодаря этому они обладают окисляющей и растворяющей способностью. Просачиваясь сквозь трещины и поры горных пород, атмосферные осадки растворяют и выносят из них хлориды, сульфаты и карбонаты. Этот процесс называется выщелачиванием, или карстом.
|