План лекція №1

1. Задачі і методи геології

2. Науки геологічного циклу

3. Історія формування геологічних знань

4. Склад і будова всесвіту

5. Характеристика сонячної системи.

Геологія відносится до фундаментальних наук. Геологія-це наука яка вивчає походження землі, походження її зовнішніх твердих оболонок, їх склад, історичний розвиток, внутрішню будову, а також органічний світ. Об’єктом геології є в загальному розумінні:Планета земля і в першу чергу її зовнішні оболонки, які доступні для вивчення(дослідження) Спочатку геологія вивчалася спостережними методами, далі, з розвитком науки почали використовуватись геохімічні та геофізичні методи. Останнім часом стали використовувати математичні методи, а також геологічні експерименти в лабораторних умовах(напр. штучний алмаз) Математичні методи(напр. землетрус, як змін щільність грунту і тд) Задачею геології є 1) встановлення форм та розмірів покладів 3)пошук підземних вод(поверхневих не вистачає) 4)прогнозування землетрусів, вивержень вулканів та інших природних катаклізмів. Розвилася в середині 19 ст.

Науки геологічного циклу: 1-науки про склад землі(геохімія-наука про хім. Склад землі, закони розповсюдження і розподілу в ній хім. Елементів та їх міграція, мінералогія-наука про мінерали, хім. Сполуки які утворюють тверду оболонку землі. Кристалографія-наука про кристалічну форму кристалів, їх будова. Петрографія-наука про гірські породи(розділена на 2 складові: літологія-гірські породи що утвор на поверхні вивчає, і петрографія-гірські породи що утвор. В надрах землі) Геофізика-наука яка вивчає фіз. Властивості землі, а також речовини з яких вона складається. Інженерна геологія-вивчає фіз. Властивості грунтів і гірських порід в зв’язку з інженерною діяльністю людини(напр.. при будові геодезисти заміряють товщину грунтів, можливість їх зсуву і т.д.) Геологія корисних копалин-вивчає умову утворення та закономірності розповсюдження покладів корисних копалин(напр. геологи збирають камінці по яким визн. Наявність покладів для промислових цілей) гудрогеологія-вивчає підземні води, їх якість розповсюдженість, пересування, а також місця можливого їх видобування.)

(зош)

Цикл наук про органічний світ: Паліонтологія-наука яка вивчає по залишкам рослинного і тваринного світу попередні геологічні епохи. Порівняльна паліонтологія-достатньо нова наука в якій відбувається порівняня планети земля(її органічного світу) з іншими планетами.) Всі науки базуються на хімії, біології, фізиці, математиці і початковій археології. Зробимо висновок що всі науки пов’язані.

Історія формування геологічних знань Виділяють 2 періоди формув геол. Знань. 1-донауковий(відносяться теорії:катастрофізм-група вчених вважали що весь розвиток землі відбувався внаслідок катастроф(напр. землетруси, виверження вулканів оледеніння, глобальне потепління і тд). Нептунізм-все живе і неживе на землі утворилося з води(вчений Вернар) плутонізм-вчені вважали що весь розвиток землі пов'язаний з її надрами, а саме з процесами які відбув. На великих глибинах(магматизм, метаморфізм, вулканізм і інші ендогенні процеси(ломоносов підтримував цю гіпотезу))) 2-науковий(відносяться теорії:фіксизм-по теорії фіксизму весь розвиток зовнішньої оболонки землі пов'язаний з вертикальними рухами земної кори. Мобілізм-повязують з горизонтальним пересуванням речовини землі, а саме гірських порід.)

Які розрізняються між собою будовою та складом. Основні форми космічних тіл(зірки планети, між зірковий простір) Зірки характеризуються великими розмірами, можуть бути поодинокими або складати асоціації. Діаметр великих зірок може складати міліарди кілометрів, а температури досягати 1000 град. Щільність космічних тіл коливається в залежності від стадії їх еволюції, і вона в тисячі разів більша ніж щільність води.

Планети-це відносно невеликі за розміром космічні тіла, як правило холодні і виступають супутниками зірок.

ГМіжзірковий простірГ-має незначну щільність і вважається вакуумом

Космічні тіла об’єднуючись можуть утворювати системи Сама найпростіша система(земля і місяць(планета-супутник) Прості системи об’єднуються утворюючі більш складні системи(це сукупність планет з їх супутниками) ці системи можуть об’єднуватись і утворювати ще складніші системи(галактики) а галактики вже утворюють всесвіт. Таким чином від більш простого до більш складного утворюється всесвіт. Планета земля знаходится в галактиці чумацький шлях.Галактика чумацький шлях має лінзоподібну форму(мал.. в зошиті) діаметр галактики складає 25-27кПС(кіло Парсеків) 1кпс=308*10в12 км або 3.26 св рок. Товщина лінзи 3 кпс. До складу галактики входить приблизно 150 млрд зірок які розповсюджені не рівномірно. Основна частина знах. В центрі галактики а до переферії щільність зірок зменшується. Причому єдиного центру нашої галактики не існує. А в межах галактики зірки можуть утворювати скупчення, і в залежності від форми цих скупчень розрізняють: шарові скупчення(сотні тисяч зірок розташовані одна поблизу іншої і утвор. Шароподібну форму і одне світіння) розсіяні скупчення(десятки і сотні зірок щільність їх менша ніж в шарових скупченнях) зіркові хмари(скупчення міліардів зірок, і утворюють незрозумілу, неправильну форму.) як говорять вчені найближча до нашої галактики Андромеда М 31. І вона віддалена до нас на відстані приблизно 440 кпс. Характеристика сонячної системи: сонце займає непримітне місце в нашій галактиці. За розміром сонце в 2.3 менше ніж середня зірка нашої галактики, сонце з іншими зірками нашої галактики обертається навколо центру галактики з періодом 200-250 млн років. Вік землі приблизно 4 млрд років, це приблизно 20 обертів навколо центру галактики. До складу сонячної системи відносяться 9 планет з їх супутниками, шаром астероїдів і кометами. Якщо вважати що межею закінчення сонячної системи є плутон, то радіус сонячної системи складає 6млрд кілометрів, 99.9 відсотків маси системи зосереджено в сонці. Сонце має наступні характеристики- Середній радіус 686 тис км. Щільність 1.4, температура на поверхні приблизно 6 тис кельвінів. Маса сонця складає 1.2*10в30 ступіні кг. За хім. Складом сонце характеризується наявністю 70 хім елементів основними з яких є легкі, такі як гелій водень кисень вуглець і тд. Крім того з’ясовано що на сонці є хім. Сполуки і радикали. Сонце характеризується збільшенням або зменшенням активності. Період активності становить 11 років. сонячна система є компланарна(в одній площині) всі планети крім венери та урану мають один напрямок обертання. За своєю масою, щільністю та іншими характеристиками всі планети поділяють на 2 групи: 1)планети земної групи(меркурій, венера, земля і марс) вони характеризуються невеликими розмірами, високою щільністю, невелика швидкість обертання навколо осі, невелика маса, і невелика кількість супутників. 2)планети гіганти-мають протилежні властивості. Окремою є плутон-знаходится на великій відстані, але за щільністю і властивостями може відноситись до планет земної групи. Як говорять вчені раніше була ще одна планета-фаетон, але вона вибухнула, і є версія що шар астероїдів це уламки цієї планети. Астероїди-це достатньо великі космічні тіла які утворюють проміжний шар між марсом і юпітером. Говорять що до цього шару входить приблизно 2000 астероїдів, найбільший з них називають цербера, діаметр 767 км. На другому місці стоїть асероїд Паллада, 483км. І т.д. Астероїди характеризуються кутовою формою. Рух астероїдів і рух планет співпадає, тобто по тих же кругових орбітах як і планети. Наступний вид космічних тіл це метеорити-мінеральні агрегати космічного походження які можуть залітати з світового простору в атмосферу землі. Дрібні космічні тіла-Метеори поверхні землі не досягають а великі метеорити іноді падають на землю утворюючи величезні воронки. Приклад-Тунгуський метеорит, але найбільша воронка утворилась при падінні метеориту в штаті Арізона діаметр воронки складає 1.6 км і глибина 175м. за складом метеорити бувають залізні, камяні і залізокаменні. Ще одним видом космічних тіл є комети рух комет не співпадає з орбітами планет, тому інколи комети можуть проходити поблизу планет і в деяких випадках комети можуть перетворюватись на супутники. Напр. юпітер таким чином отримав кілька супутників. Хімічний склад комет такий самий як і хім. Склад планет гігантів(метан, водень, аміак) всі комети прямують до сонця

Лекція 2

Планета Земля

1)планета замля в комічному просторі

2)походження землі

3)заг. Характеристика землі

4)геосфери землі

5)геофізичні поля.

1.Земля в космічному просторі-характер руху землі з її супутником навколо сонячної системи досить складний. Основні його характеристики: 1)повний оберт навколо сонця семля робить за 365.26 доби. Рух здійснюється по витягнутій елепсичній орбіті з радіусом 149.5 млн. км. Що називається астрономічною одиницею. В залежності від цієї відстані земля отримує відповідно і кількість тепла. Крім того кількість тепла залежить і від нахилу поверхні до променів сонця. І це визначається нахилом вісі. Один повний оберт навколо своєї вісі земля здійснює за 23 год. 56 хв. Середній кут нахилу вісі складає 66.5 градуси. З періодом в 26 тис років вісь обертання землі здійснює рух по конічній поверхні. Відносно перпендикуляру до площини орбіти і це явище називається Прицесія. Крім того з періодом 80 тис років кут нахилу вісі змінюється від 63.5 до 68.5 градусів. Що також відіграє роль на зміну клімату. Кірм того з періодом в 19 років вісь землі здійснює зміну кута нахилу, це називається нутацією.

2. Походження землі: Гіпотези ділять на 2 осн. Напрямки: 1)земля спочатку була вогнена і розплавлена і поступово охолоджувалась(теорія Канда і ла Пласа) цей напрямок теорії був дуже популярним і багато років вважався основним, за цим напрямком теорії земля утворилася при зіткненні(сполученні) великої кількості космічних тіл, спочатку вона була вогненно-розплавлена, потім поступово почала охолоджуватись, при цьому відбувалась диференціація речовини. Тобто важкі елементи осідали а легкі піднімались на поверхню, далі відбув подальше охолодження при цьому з первинної атмосфери виділялися пари води, конденсувалися і ці гарячі води поступово почали розчиняти речовину і таким чином утворювалися розчини солей, і таким чином утворився світовий океан. При подальшому охолодженні відбувалася кристалізація розчинених солей з утворенням мінералів. 2) спочатку земля була холодним космічним тілом а потім відбувалося її нагрівання(теорія Шмідта) була висунута в середині 20 століття(1943р) акреція-процес ущільнення порід під дією грвітації до центру. Спочатку, в результаті сил протягування та відштовхування утворилось невелике космічне тіло через яке пройшло сонце, після того як маса землі становила приблизно 10ту частину від сучасної її маси почалося активне протягування космічних тіл до землі. Маса землі збільшувалась, сили протягування збільшувались. При цьому відбувався процес акреції, в результаті якого виділяється енергія. Тому відбувалося поступове нагрівання землі. Крім того на процес розігріву впливав і впливає радіактивний розпад радіоізотопів в надрах землі.

3. загальна характеристика землі: Ньютон висловив теорію що Земля сплюснута у полюсів, і різниця між екваторіальним і полярним радіусом складає 21 км. Екваторіальний радіус становить 6378 км., а полятни радіус складає 6.357 а середній радіус землі 6371 км. І форма землі назив. ГЕОЇД. Маса землі складає 5,976 на 10^21 тонн. Середня щільність складає 5.52г/см3. Найрозповсюдженіший мінерал на землі кварц, його щільність прийнята середньою щільністю земної кори 2.7. але є мінерали щільність яких менша від середньої щільности(напр.. нафта 0.8, вода 1) а може бути набагато більше(золото-19, платина-21,4) а є ще більше(ртуть) крім збільшення щільності з глибиною зростає і тиск. І відповідно до цього щільності мінералів з глибиною зростають. Вважається що в центрі землі щільність становить 13.г/см3

4.Геосфери землі-Геосфера-концентрична оболонка яка в сумі з іншими геосферами створює планету Земля. Розрізняють зовнішні і внутрішні геосфери. Зовнішні гідросфера(сукупність всіх океанів морів боліт підземних вод, льодовиків, тобто всіх вод в різному фізичному стані.), атмосфера( в залежності від зміни температури і тиску з висотою поділяється на кілька сфер: тропосфера,стратосфера, мезосфера, термосфера(іоносфера) екзосфера, магнітосфера(геокорона) і біосфера(основною характеристикою біосфери є велика швидкість відновлення). Внутрішні: розрізняються в залежності від швидкості зміни сейсмічних хвиль (чим щільніша поверхня тим швидше йдуть хвилі) земна кора розрізняється на континентах і під океаном, на континентах вона трьохшарова, а під океанами вона двошарова(мал. 4) Мантія характеризується знаходженням речовин в твердому стані і досягає глибини 2900км. Розрізняють внутрішнє і зовнішнє ядро. Внутрішнє ядро склад. з речовини в металізованій формі, а зовнішнє характеризується наявністю речовини в розрідженому стані.внутрішнє і зовнішнє ядро розділені перехідною оболонкою твощиною приблизно 300км. Внутрішнє ядро має радіус 1.3 тис км2 загальній радіус ядра складає 3.5 тис км. Таким чином розрізняють кілька геосфер землі 1)земна кора 2)літифікована мантія 3)астеносфера 4) Голіцина 5)внутр. Мантія 6)зовн ядро 7)перехідна оболонка 8)внутр. Ядро

5. геофізичні поля на землі існує 3 геофізичних поля 1)теплове –основне тепло яке отримує земля-це енергія сонця, третина сонячних променів відбивається від зовн оболонки атмосфери. 20% поглинається в стратосфері. І лише половина досягає поверхні землі. Це тепло іде на нагрів поверхні землі від якої нагрівається тропосфера. Але як стверджують вчені земля віддає в космічний простір більше тепла ніж отримує ззовні. Розрізняють внутрішні джерела тепла(виділення енергії в результаті радіоактивного розпаду, акреція, хімічні, фотохімічні реакції на землі(фотосинтез, кристалізація реч з розч, хемосорбція) інші процеси-напр. тертя). На глибині 25 м. існує шар постійних температур(нейтральний шар) тому що вплив космічних променів дорівнює нулю і ця температура вказує на середню температуру даної місцевості. З глибиною від нейтрального шару температура зростає. Після 25 м температура зростає приблизно на 1 градус кожні 33 метри і це називається ГЕОТЕРМІЧНОЮ СХОДИНКОЮ, або піднімається на 3 градуси на кожні 100 метрів, і це називається ГЕОТЕРМІЧНИМ ГРАДІЄНТОМ. Швидкість зростання температури(геотерміч градієнт) залежить від 1)будови літосфери 2)складу земної кори. 3)теплового потоку який йде з надр землі 4)теплопровідності гірських порід 5)умови залягання гірських порід. 6)умови циркуляції підземних вод.2)магнітне-земля є магнітом з полюсами які не співпадають з географічними полюсами, один з полюсів знаходится на північ від гудзонського заливу. А інший полюс-магнітний. Знаходится поблизу нової зеландії. Магнітне поле-силове поле джерела утворення якого пов’язані з внутрішньою будовою землі, а саме внутрішнім і зовнішнім ядром. Напруженість магнітного поля землі змінюється від екватора до полюсів. Посередині між полюсами напруженість складає 30 мікроТесла. На полюсах напруженість зростає до 60 мкТ(мікротесла) але напруженість магнітного поля може змінюватись як з часом так і в просторі. Прикладом зміни напруженості магнітного поля з часом є магнітні бурі. А зміна напруженості магнітного поля в просторі пов’язана з покладами корисних копалин. А саме з покладами залізних руд(металевих руд) крім того напруженість магнітного поля(фонова) змінюється з циклічністю приблизно 10 тис років. 3)гравітаційне-повязано з силами тяжіння які визначають всі геологічні процеси на землі, як зовнішні так і внутрішні. Так як маса землі велика, вона має велике гравітаційне поле. Прискорення вільного падіння за еталон прийнято 9.8 м/с2 але сили тяжіння є непостійною велечиною і залежить від 1)положення місця замірювання відносно рівня океану. Чим нижче рівня океану, тим сила тяжіння більша, і навпаки. 2)від широти місцевості(дов. Підручник з фізики!!!!) 3)від щільності гірських порід. Чим більш щільні породи, ти більші сили тяжіння і навпаки.