14..Абсолютный геологический возраст – возраст горных пород, выраженный в абсолютных единицах времени; устанавливается на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий, рубидий и др.), содержащихся в минералах. Оценивается обычно в млн. лет. Термин применяется условно, так как каждая из полученных цифр не «абсолютна» и нередко даётся в первом приближении (с минимальной ошибкой ± 5%).

Относительный геологический возраст – возраст горных пород, устанавливаемый на основании взаимного положения слоев в разрезе. При пологом залегании слоев нижние являются более древними, а верхние - более молодыми (закон последовательности напластования). Сравнение осадочных толщ удалённых друг от друга районов позволило создать общую стратиграфическую шкалу, подразделённую на ряд отрезков (систем), характеризующихся специфическим комплексом растительных и животных остатков. Путём анализа найденных в пластах окаменелостей производится привязка отложений к общей шкале, т. е. определение относительного геологического возраста.

Никто не мог присутствовать при отложении какой-либо из горных пород, имеющихся в геологическом ряду (кроме, конечно, тех вулкани­ческих пород, которые сформировались при извержениях вулканов в историческое время), поэтому не может быть прямого свидетельства об их возрасте. Таким образом, установление временных границ в этом случае не может быть прямым, и в лучшем случае будет неопределен­ным. Любой исследователь может изучить физические свойства горной породы и окружающей ее среды, а затем попытаться на основе унифор-мистского переселения на прошлое некоторых релевантных процессов, происходящих в наше время, вычислить время образования этой горной породы. Однако, как мы показали в предыдущей главе, имеются гораздо более убедительные свидетельства в пользу быстрого, катастрофического образования горных пород, чем в пользу их постепенного формирова ния. Прежде чем рассмотреть конкретные методы, применяемые ныне для определения возраста горных пород, полезно избавиться от распро страненных ошибочных представлений о том, как это делается. Вот те способы получения информации, которые не используются при датиро вании горных пород

Геохронологи́ческая шкала́ — геологическая временная шкала истории Земли, применяемая в геологии ипалеонтологии, своеобразный календарь для промежутков времени в сотни тысяч и миллионы лет.

Геохронологическая шкала
Эон		Эра	Период
Ф а н е р о з о й		Кайнозой	Четвертичный
			Неоген
			Палеоген
		Мезозой	Мел
			Юра
			Триас
		Палеозой	Пермь
			Карбон
			Девон
			Силур
			Ордовик
			Кембрий
Д о к е м б р и й	П р о т е р о з о й	Нео протерозой	Эдиакарий
			Криогений
			Тоний
		Мезо протерозой	Стений
			Эктазий
			Калимий
		Палео протерозой	Статерий
			Орозирий
			Риасий
			Сидерий
	А р х е й	Неоархей
		Мезоархей
		Палеоархей
		Эоархей
	Катархей

15. Геологические карты

отображают геологическое строение какого-либо участка верхней части земной коры. Представляют собой результат геологической съёмки (См. Геологическая съёмка). Могут быть составлены также на основании обработки материалов, накопленных при геологических исследованиях. Г. к. позволяют делать заключения о строении и развитии земной коры, закономерностях распространения полезных ископаемых; служат основой при проектировании поисковых и разведочных работ, проведении инженерно-геологических изысканий, строительных работ, изысканий по водоснабжению и мелиорации.

В зависимости от содержания и предназначения различают: собственно Г. к., карты антропогеновых (четвертичных) отложений, тектонические, литологические, палеогеографические, гидрогеологические, инженерно-геологические, карты полезных ископаемых, прогнозные и геохимические.

Наибольшее значение имеют собственно Г. к. (см. образец карты), на которых с помощью качественного фона (цветного и штрихового), буквенных, цифровых и других условных знаков показываются возраст, состав и происхождение горных пород, условия их залегания и характер границ между отдельными комплексами. Цветной фон служит для обозначения возраста осадочных, вулканогенных и метаморфических пород.

Алгоритм построения геологического разреза

Нарисовать топографический профиль

Снести геологические границы.

Нарисовать разрывные нарушения*.

нарисовать геологические границы, начиная с самых молодых слоёв и придерживаясь мощности пород.

проставить индексы возраста и крапы* пород, закрасить слои в соответствии с международной стратиграфической шкалой.

Выполнить оформление разреза.

25. К напорным (артезианским) водам относятся подземные воды, находящиеся в водоносных горизонтах, перекрытых и подстилаемых водоупорными (или относительно водоупорными) слоями горных пород, и обладающие гидростатическим напором. Они располагаются на больших пространствах и глубинах вне сферы воздействия местных дрен (рек, оврагов и др.).

Понятие "артезианская скважина", как правило, трактуется в двух значениях. Во-первых, это скважины с самоизливом воды, во-вторых, это глубокие скважины, пробуренные до артезианских горизонтов. Артезианские воды - напорные подземные воды, заключенные в водоносных пластах горных пород между водоупорными слоями и образующие бассейны. Артезианские воды находятся под напором и, будучи вскрыты скважинами (артезианскими колодцами), поднимаются по ним выше кровли водоносного пласта, изливаются по поверхность или фонтанируют. Артезианские воды являются наиболее чистыми, однако бурение скважин на них связано с решением ряда технических вопросов и обходится дороже. При этом необходимо учесть, что такие скважины оборудованы гравийными фильтрами и служат значительно дольше - многие десятки лет.  

1.Разделы геологии

• Геология полезных ископаемых изучает типы месторождений, методы их поисков и разведки.

• Гидрогеология — раздел геологии, изучающий подземные воды.

• Инженерная геология — раздел геологии, изучающий взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений.

• Геохимия — раздел геологии, изучающий химический состав Земли, процессы, концентрирующие и рассеивающие химические элементы в различных сферах Земли.

• Геофизика — раздел геологии, изучающий физические свойства Земли, включающая также комплекс разведочных методов: гравиразведка, сейсморазведка, магниторазведка, электроразведка различных модификаций и пр.

• Изучением Солнечной системы занимаются следующие разделы геологии: космохимия, космология, космическая геология и планетология.

• Минералогия — раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, квалификации. Изучением пород, образованных в процессах, связанных с атмосферой, биосферой и гидросферой Земли, занимается литология. Эти породы не совсем точно называются ещё осадочными горными породами. Многолетнемёрзлые горные породы приобретают ряд характерных свойств и особенностей, изучением которых занимается геокриология.

• Литология — раздел геологии, изучающий образование осадочных пород.

• Петрология — раздел геологии, изучающий происхождение горных пород.

• Петрография — раздел геологии, изучающий происхождение горных пород, образованных при высоких температурах и давлениях.

• Геобаротермометрия — наука, изучающая комплекс методов определения давления и температур образования минералов и горных пород.

• Структурная геология — раздел геологии, изучающий нарушения земной коры.

• Микроструктурная геология — раздел геологии, изучающий деформацию пород на микроуровне, в масштабе зёрен минералов и агрегатов.

• Геодинамика — наука, изучающая процессы самого планетарного масштаба в результате эволюции Земли. Она изучает связь процессов в ядре, мантии и земной коре.

• Тектоника — раздел геологии, изучающий движение Земной коры.

• Историческая геология — отрасль геологии, изучающая данные о последовательности важнейших событий в истории Земли. Все геологические науки в той или иной степени имеют исторический характер, рассматривают существующие образования в историческом аспекте и занимаются в первую очередь выяснением истории формирования современных структур. История Земли делится на два крупнейших этапа — эона, по появлению организмов с твёрдыми частями, оставляющих следы в осадочных породах и позволяющих по данным палеонтологии провести определение относительного геологического возраста. С появлением ископаемых на Земле начался фанерозой — время открытой жизни, а до этого был криптозой или докембрий — время скрытой жизни. Геология докембрия выделяется в особую дисциплину, так как занимается изучением специфических, часто сильно и многократно метаморфизованных комплексов и имеет особые методы исследования.

• Палеонтология изучает древние формы жизни и занимается описанием ископаемых остатков, а также следов жизнедеятельности организмов.

• Стратиграфия — наука об определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований. Одним из основных источников данных для стратиграфии является палеонтологические определения.

• Геохронология — раздел геологии, определяющий возраст пород и минералов.

47) С помощью различных геофизических приборов геологи научились заглядывать внутрь земли, находясь на ее поверхности. Но, к большому огорчению геофизиков, на вечной мерзлоте хорошо известные им электрометрические методы оказались неприменимыми. Дело в том, что мерзлый слой, мощность которого достигает нескольких сотен метров (400-700 м), образует как бы экран, непроницаемый для электричества. Когда геофизики попробовали применить в области вечной мерзлоты сейсмические методы исследования, они вначале никак не могли расшифровать сейсмограммы. Оказалось, что в рыхлых отложениях, сцементированных льдом, взрывная волна распространяется с необычайно большой скоростью. Пришлось научиться делать поправку на это. Но вечная мерзлота может стать и хорошим помощником человека. Изучив ее свойства, люди заставляют мерзлоту служить себе.

Геологов, занимающихся поисками нефтегазоносных структур в районах вечной мерзлоты, поразило удивительное совпадение контуров структур и нижней границы мерзлоты: они словно повторяют друг друга. Следовательно, зная положение границы мерзлых пород, можно судить о тектоническом строении района, можно определять, где залегают нефтегазоносные структуры. Немало проблем, связанных с особенностями вечной мерзлоты, приходится решать строителям. Если какое-то здание или сооружение построить на мерзлоте обычным способом, оно спустя некоторое время деформируется, даст трещины, разрушится. Мерзлота очень чувствительна к теплу, проникающему с поверхности земли: чем больше проникает тепла, тем больше оттаивает грунт и тем больше опасность разрушения зданий. Поэтому главная задача строителей — сохранить мерзлоту под сооружением. Для этого устраивают проветриваемые подполья, которые открывают зимой и наглухо закупоривают летом, чтобы «не упустить холод», железнодорожные насыпи укрывают, как одеялом, слоем мха, чтобы сохранить мерзлоту. Мерзлые породы прочны, как камень, и могут выдерживать большие нагрузки. Российские ученые-мерзлотоведы разработали методы устойчивого строительства на вечной мерзлоте и сейчас практически могут построить любое сооружение. Один из наиболее широко применяемых методов — это строительство на свайном фундаменте. Железобетонные или деревянные сваи опускают в специально и на определенною глубину пробуренные в мерзлых грунтах скважины. На этом фундаменте — на сваях — строят здание. Таким способом построены многие дома в Норильске, Дудинке, Воркуте, Якутске и других городах. Изучая мерзлоту, ученые столкнулись с таким весьма интересным явлением. В грунтах с очень мелкими частицами: в суглинках, супесях и глинах, — даже при температуре ниже -5 -10°С значительная часть воды не замерзает, не переходит в лед, а при температуре, близкой к 0°, в суглинках и глинах замерзает примерно только половина всей воды. Велико биологическое значение незамерзшей воды в мерзлых почвах. В Центральной Якутии, как известно, распространена тайга. Лес растет на почвах, оттаивающих летом не более чем на 1-2 м, а ниже лежит слой вечной мерзлоты до 200-300 м. (Именно этого никак не могли понять западноевропейские ученые в XVII — XVIII веках, не до-верявшие сообщениям из России о вечной мерзлоте.) Якутские леса состоят из лиственницы и других древесных пород, у которых корневая система располагается горизонтально, в верхнем слое почвы, который летом оттаивает. Кроме того, было обнаружено, что корневые системы многих растений мо-гут усваивать почвенный раствор при довольно низких отрицательных температурах, до -3 -5°С. Это, безусловно, связано с биологической приспособляемостью. Незамерзающая вода в мерзлой почве создала необходимые условия для этой приспособляемости. Наука о мерзлоте, как и большинство молодых современных отраслей знания, развивается на «стыке» нескольких других научных дисциплин: геологии, географии, физики, химии, биологии, геофизики, климатологии, инженерно-строительного искусства. Чтобы решить множество переплетенных между собой загадок мерзлоты, требуются усилия ученых разных специальностей, объединенных единой задачей. Несмотря на многочисленные трудности в развитии мерзлотоведения, советские ученые добились больших успехов. Ученые США, Канады и других стран, работающие над теми же проблемами, признают ведущую роль советского мерзлотоведения

48) Экологическая роль вечной мерзлоты, таким образом, по-разному в зависимости от конкретных географических условий. Кстати, характер растительности в областях вечной мерзлоты долгое время вводил в заблуждение многих ученых относительно реальности и возможности промерзания земных недр до больших глубин. Немецкий ученый Леопольд Бух плоть до середины XIX века высказывал мнение о ненадежности сведений о постоянной мерзлоте на небольшой глубине от поверхности, на которой произрастала бы кустарниковая и тем более древесная растительность. Эти два явления — высшая растительность и вечная мерзлота представлялись ему несовместимыми, хотя для местных жителей в этом не было ничего необычного.

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунтыподвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно - с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой - нет.