1. Геология – это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии, основанная на изучении горных пород и земной коры в целом всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук. Основным объектом изучения геологии является литосфера, представляющая твердую наружную оболочку Земли. Таким образом, главными объектами изучения геологии являются минералы, горные породы, геологические тела, тектонические структуры (складки, дизъюнктивы), а также вымершие организмы (окаменелости), газовые и жидкие среды, физические поля. Предметом геологии являются пространственно-временные модели (т.е. результат, полученный наукой) развития геологических процессов.

7. Земля, как природный объект, настолько сложна, что применять для ее изучения обычные методы исследования, как например, эксперимент, весьма затруднительно в силу огромных размеров объекта исследования и длительности (десятки и сотни млн лет) процессов, протекающих на ней. Поэтому при геологических исследованиях главным методическим приемом, является принцип актуализма: наблюдение над современными геологическими процессами позволяет понять процессы, которые происходили в далеком геологическом прошлом.

12. Точный ответ о форме и размерах Земли дают измерения длины дуги меридиана величиной в один градус в разных местах на поверхности Земли. Эти измерения показали, что длина дуги меридиана в 1⁰ в полярных областях наибольшая и составляет 111,7 км, а на экваторе она наименьшая – 110,6 км. Следовательно, наша Земля не является по своей форме шаром. Экваториальный радиус Земли больше полярного на 21,4 км. Таким образом, пришли к заключению, что форма нашей планеты соответствует эллипсоиду вращения. последующие измерения показали, что Земля сжата не только на полюсах, но и по экватору, т.к. наибольший и наименьший радиусы экватора отличаются по длине на 213 м. Представление о Земле как об эллипсоиде (или сфероиде) верны, но в действительности реальная поверхность Земли более сложная, т.к. на поверхности ее имеются глубокие впадины и возвышенности. Наиболее близкой к современной фигуре Земли является фигура, получившая название геоида. Геоид – форма, которая определяется поверхностью свободно распределенной воды. В такой фигуре сила тяжести повсеместно располагается перпендикулярно к ее поверхности.

13. Гравитационное поле. На Земле постоянно действует сила притяжения, направленная к центру, и центробежная сила. Равнодействующая этих двух сил определяет силу тяжести. Единица измерения силы тяжести в гравиразведке названа в честь Галилея галом (1 см/с² = 1 Гал). Магнитное поле Земли. Наша земля – это гигантский магнит с магнитным полем вокруг, которое простирается за пределы планеты на несколько земных радиусов. Как всякий магнит, Земля имеет магнитные полюса, которые, однако, не совпадают с географическими полюсами, так как центр магнитного поля смещен относительно центра нашей планеты на 430 км (рис.3). В 1970 году положение магнитных полюсов определялось соответственно: Южный – вблизи Северной Гренландии (74^° с.ш. и 100^° з.д.), а Северный – к западу от моря Росса в антарктиде (68^° ю.ш. и 145^° в.д.). Магнитное склонение – угол отклонения магнитной стрелки (магнитного меридиана) от географического меридиана данной местности. Склонение может быть восточным и западным (рис.4). Изогоны – это линии, соединяющие на карте точки с одинаковым склонением. Нулевая изогона определяет положение магнитного меридиана. Магнитное наклонение – угол наклона магнитной стрелки к горизонту. В северном полушарии опущен вниз северный конец магнитной стрелки, в южном – южный конец стрелки. Линии, которые соединяют точки одинакового наклонения, называются изоклинами. Нулевая изоклина соответствует магнитному экватору.

14. Тепловое поле Земли. Тепловой режим Земли обусловлен теплотой, которая выделяется из ее недр. Кроме того, для поверхности Земли имеет значение и теплота, получаемая от Солнца. В каждую минуту на 1 см² земной поверхности поступает от Солнца около 8,173 Дж тепла. Эта величина называется солнечной постоянной. Одна третья часть солнечной энергии отражается атмосферой и поверхностью Земли и рассеивается. излучение Солнца намного превышает количество тепла, поступающего из глубины (около 4×10^–4 Дж в минуту). Поэтому температура на поверхности нашей планеты и верхнего слоя литосферы определяется излучением Солнца. Она колеблется (изменяется) в разное время суток и в разные времена года.

На некоторой глубине от поверхности располагается пояс постоянной температуры, равной среднегодовой температуре данной местности. ниже пояса постоянной температуры под влиянием внутреннего тепла Земли температура возрастает в среднем на 3⁰С на каждые 100 м.

Основными источниками внутренней тепловой энергии Земли считаются:

1. радиогенное тепло, связанное с распадом радиоактивных элементов (²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, ⁴⁰K и др).

2. гравитационная дифференциация вещества на границе мантии и ядра, которая сопровождается выделением тепла.

Как уже отмечалось, с увеличением глубины наблюдается увеличение температуры.

К локальным источникам следует отнести: магматические очаги, зоны разломов с активной циркуляцией термальных вод, участки с повышенной концентрацией радиоактивных элементов и др. существенное влияние на распределение тепла оказывает теплопроводность горных пород. температура недр – один из основных факторов, контролирующих образование скоплений многих полезных ископаемых.

16 .Химический состав земной коры (по Ф.Кларку, 1920)

Элементы	В % по весу
Кислород	50,02
Кремний	25,80
Алюминий	7,30
Железо	4,18
Кальций	3,22
Натрий	2,36
Калий	2,28
Магний	2,08
Прочие	2,76

Минералами называются природные химические соединения или простые вещества, однородные по составу, внутреннему строению, физическим свойствам, образующиеся в результате естественных физико-химических процессов в земной коре или на её поверхности

Формы нахождения минералов в природе. В природе минералы встречаются как в виде одиночных кристаллов и их сростков, так и в виде скоплений, называемых минеральными агрегатами. Среди минералов по форме кристаллов различают три группы, обладающие характерным обликом:

1. Изометричные, одинаково развитые по всем трем направлениям: магнетит, пирит, гранат.

2. Удлиненные в одном направлении – призматические, столбчатые, игольчатые и лучистые: барит, кварц и др. (рис.14, II).

3. Вытянутые в двух направлениях – таблитчатые, пластинчатые, листоватые и чешуйчатые: мусковит, хлорит и др. (рис.14, III).

Разнообразна и морфология минеральных агрегатов: друзы, секреции, конкреции, дендриты, натечные и зернистые агрегаты, землистые агрегаты.

Друзы – это сростки кристаллов, приросшие одним концом к породе. Для их образования необходимы открытые пустоты, в которых может происходить свободный рост кристаллов.

Секреция, жеода, миндалины образуются, когда минералы заполняют пустоты в горной породе. Для секреций типично концентрическое строение, так как заполнение их минеральным веществом происходит от периферии к центру. Мелкие секреции в эффузивных породах называются миндалинами, а крупные секреции с пустотой в середине – жеодами .

Конкреции представляют собой стяжение шарообразной формы. Рост конкреций идет от центра к периферии. По строению чаще встречаются концентрически-слоистые или радиально-лучистые конкреции. Мелкие, до 10 мм, горохоподобные образования, имеющие внутреннее концентрическое строение называются оолиты. Образуются в водной среде.

Дендриты образуются в результате кристаллизации минерала в тонких трещинах и по форме напоминают причудливые веточки растений. Ярким примером дендритов являются дендриты кристаллов льда зимой на оконном стекле.

Натечные агрегаты, имеющие вид сосулек, почек, гроздей наиболее широко распространены в карстовых пещерах.

Зернистые агрегаты – беспорядочное скопление зерен одного или нескольких минералов различной размерности: мелко-, средне-, крупнозернистые.

Землистые агрегаты представляют собой скопление рыхлых масс какого-либо минерала.

Физические св-ва: цвет, цвет черты, блеск, прозрачность, спайность, твердость, плотность.

17. Горные породы, слагающие земную кору, в большинстве своем представляют агрегат многих минералов, реже они состоят из зерен одного минерала. Породы, состоящие из многих минералов, называются полиминеральными, из одного минерала – мономинеральными. Минеральный состав, строение и формы залегания горной породы отражают условия образования. Строение породы определяется структурой и текстурой. Структура – особенность внутреннего строения горной породы, которая связана со степенью ее кристалличности, абсолютными и относительными размерами зерен разных минералов, составляющих горную породу, их формой и способом сочетания. Текстура – сложение породы, т.е. взаимное расположение в пространстве слагающих ее частиц.

По происхождению горные породы подразделяются на 3 группы:

1) Магматические. Они образуются в результате внедрения (интрузии) в земную кору, или извержения на поверхность магмы – силикатного расплава. Магма излившаяся на поверхность – это лава;

2) Осадочные. Они образующиеся путем механического или химического осаждения продуктов разрушения (экзогенными процессами) ранее существовавших горных пород, а также благодаря жизнедеятельности организмов;

3) Метаморфические. Они образующиеся из любых горных пород при воздействии на них высоких температур и давления, а также различных газообразных и жидких растворов, проникающих с глубины.

18. Самыми крупными подразделениями геохронологической шкалы являются этапы – акрон и эон. Эон делитсяя на эры, периоды, эпохи, века.

Самые крупные подразделения стратиграфической шкалы – группы (эратемы) – представляют собой крупные комплексы пород, имеющих различные типы ископаемых органических остатков. Каждая более молодая группа характеризуется появлением новых типов и классов более высокоразвитых животных и растений, сменяющих более древних представителей.

Группы (эратемы) подразделяются на системы, отделы, ярусы.

Подразделениям стратиграфической шкалы соответствуют одноименные подразделения геохронологической шкалы.

Таким образом, согласно обеим шкалам в течение эры формировался комплекс пород, который называется эратемой; в течение периода – комплекс пород, который называется системой; в течение эпохи – отдел; в течение века – ярус.

19. при определении возраста горных пород существуют два подхода. В первом случае определяют относительный возраст пород, то есть выясняют, что было раньше, а что – позже (что древнее, а что моложе). Во втором случае определяют абсолютный возраст пород, который выражается в годах.

Относительное летоисчисление. При определении относительного возраста пород используют несколько методов.

По взаимоотношению геологических тел. При этом методе возраст осадочных горных пород определяется очень просто: при первичном, ненарушенном залегании те пласты, которые расположены ниже в разрезе толщ являются более древними, а те, которые выше, – более молодыми. Такой способ определения относительного возраста получил название стратиграфического метода. При определении относительного возраста осадочных горных пород широко применяется также палеонтологический метод, использующий остатки ранее живших организмов (окаменелостей). Если слои осадочных горных пород

содержат один и тот же комплекс окаменелостей фауны и флоры, то такие слои одновозрастные. Относительный возраст интрузивных тел определяется по простому правилу: интрузивные тела моложе тех пород, которые они прорывают и метаморфизуют, и древнее пород, которые перекрывают интрузивные тела.

Абсолютное летоисчисление.

При абсолютном летоисчислении возраст горных пород определяется в годах. При этом используются две группы методов:

1. По скорости осадконакопления. Например, в случае ленточных глин пара слоев накапливается за 1 год. Подсчитав количество пар слойков, можно определить то время, за которое образовалась толща глин.

2. По скорости радиоактивного распада элементов. При этом используются радиоактивные изотопы урана, тория, рубидия, калия, углерода и водорода – ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, ⁸⁷Rb, ⁴⁰K, ¹⁴C, ³H и многие другие изотопы.

Радиоуглеродный ¹⁴C¹⁴N+ T=5730  40 лет (Т – период полураспада элемента)

Урано-свинцовый ²³⁸U  ²⁰⁶Pb T = 4.468 млрд лет

Калий-аргоновый метод ⁴⁰K  ⁴⁰Ar + e Т = 1.3 млрд лет.

Преимущество этого метода состоит в том, что калий входит в состав более 100 минералов, включая такие широко распространенные, как плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, слюды.

Рубидий-стронциевый метод основан на распаде рубидия до стабильного стронция с периодом полураспада около 5 млрд лет. ⁸⁷Rb  ⁸⁷Sr +  Т = 4.99 млрд лет

21. Методы абсолютной геохронологии

Абсолютное летоисчисление.

1. По скорости осадконакопления

17 век = 170 тыс. лет возраст Земли

Все подсчеты базируются на принципе актуализма

Способ «ленточных глин» - пара слоев (зима-лето) –1 год

2. По скорости радиоактивного распада

а) Урано-свинцовый

238U ® 206Pb + 8He4 T = 4.468 млрд. лет

235U ® 207Pb + 7 He4 Т = 0.7038 млрд. лет

232 Th ® 208Pb + 6He4 Т = 14.008 млрд.лет

б) Калий – аргоновый

40K ® 40Ar + e (электрон) Т = 1.3×109 лет

в) Радиоуглеродный

14C®14N+b T=5730 ± 40 лет

23. Наша планета по составу, физическому состоянию вещества и процессам, протекающим в ней, неоднородна. Она характеризуется зональным строением, в котором различают несколько оболочек или геосфер: атмосфера, гидросфера, биосфера, земная кора, мантия и ядро.

Внешние три оболочки подвижны и не имеют постоянных границ. Вещество оболочек твердого тела Земли также неоднородно и различается по составу, состоянию, физическим свойствам, о чем свидетельствуют изменения температуры, давления, плотности и т.д.

Внутреннее строение твердого тела Земли изучают с помощью геофизических методов, из которых наиболее важное значение имеют сейсмический и гравиметрический методы. Сейсмический метод основан на изучении путей и скоростей распространения упругих волн, возникающих при землетрясениях или искусственных взрывах, а гравиметрическим методом изучают распределение силы тяжести на поверхности Земли. На основании сейсмических данных выделяются три главные оболочки Земли, в которых скорости сейсмических волн резко изменяются.

Земная кора (слой А) – твердая верхняя оболочка Земли. Ее мощность изменяется от 5 – 10 км под водами океанов до 50 – 75 км на континентах в горных районах (максимум под Андами и Гималаями). В среднем она составляет 33 км.

Мантия Земли распространяется ниже земной коры до глубины 2900 км от поверхности. Она подразделяется на две части: верхнюю мантию (слои В и С) до глубины 900 – 1000 км и нижнюю мантию от 900 до 2900 км.

Ядро Земли. В нем выделяют внешнее ядро (слой Е) до глубины 4980 км, переходный слой (F) в интервале глубин 4980 – 5120 км и внутреннее ядро (слой G) ниже 5120 км.

В слое В верхней мантии выделяется слой пород с пониженной плотностью, называемый астеносферой. Астеносферный слой располагается на различных глубинах: под континентами от 80 – 120 до 200 – 250 км, под океанами от 50 – 70 до 300 – 400 км. Твердый надастеносферный слой мантии вместе с земной корой называется литосферой.

24. Литосфера – верхняя каменная оболочка Земли, включающая земную кору и надастеносферную мантию.

Земная кора – это внешняя твердая оболочка нашей планеты. Она состоит из различных горных пород, осадочных, магматических и метаморфических, которые залегают выше сейсмической границы Мохо. По физическим свойствам, строению и составу горных пород выделяются два главных типа земной коры – континентальный и океанический

26. Магматизмом называют процесс, с которым связано образование и движение магмы из недр Земли к ее поверхности. Магма представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии (главным образом, в астеносфере). Основной причиной плавления вещества и возникновения магматических очагов в литосфере является повышение температуры. Подъем магмы и прорыв ее в вышележащие горизонты происходят вследствие инверсии плотностей, при которой внутри литосферы появляются очаги менее плотного, но мобильного расплава. Таким образом, магматизм – это глубинный процесс, обусловленный тепловым и гравитационным полями Земли.

27. Магматизмом называют процесс, с которым связано образование и движение магмы из недр Земли к ее поверхности. Магма представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии (главным образом, в астеносфере). Лава – магма, вышедшая на поверхность и потерявшая часть лучших компонентов. Температура лавы - 1200-1300°С.

Различают магматизм интрузивный и эффузивный. При интрузивном магматизме (плутонизме) магма не достигает земной поверхности, а активно внедряется во вмещающие вышележащие породы, частично расплавляет их, и застывает в трещинах и полостях коры на глубине. При эффузивном магматизме (вулканизме) магма через подводящий канал достигает поверхности Земли, где образует вулканы различных типов, и застывает на поверхности. В обоих случаях при застывании расплава образуются магматические горные породы.

Если поднимающаяся магма не достигает поверхности Земли, а застывает внутри коры, образуются глубинные магматические тела – интрузии.

В зависимости от соотношения с вмещающей осадочной толщей, интрузивные тела подразделяются на согласные и несогласные (классификация Р. Дэли).

Согласные интрузивные тела образуются в результате внедрения магмы по плоскостям напластования осадочных пород. К этому классу интрузии относятся силлы, лакколиты, лополиты и факолиты.

Несогласные интрузивные тела формируются при заполнении магмой трещин во вмещающей толще и при внедрении магмы путем обрушения пород кровли. К ним относятся дайки, жилы, штоки и батолиты.

Батолиты – крупные интрузивные тела, состоящие из пород, образовавшихся на значительной глубине в условиях высоких давлений и медленного понижения температуры.

28. В зависимости от соотношения с вмещающей осадочной толщей, интрузивные тела подразделяются на согласные и несогласные (классификация Р. Дэли). Согласные интрузивные тела образуются в результате внедрения магмы по плоскостям напластования осадочных пород. К этому классу интрузии относятся силлы, лакколиты, лополиты и факолиты.

Силл – пластообразное интрузивное тело, размеры которого могут быть разными. Силлы являются широко распространенной формой залегания основных магматических пород, поскольку базитовые магмы очень и подвижные легко проникают по плоскостям напластования. Как правило, они залегают группами и встречаются в толщах не дислоцированных или слабодислоцированных осадочных пород.

Лакколит – тело, имеющее плоское основание и куполообразный свод. Лакколиты образуются при внедрении кислой магмы, которая вследствие большой вязкости с трудом проникает по плоскостям наслоения, скапливается на одном участке и приподнимает породы кровли. Форма лакколитов в плане округлая, с диаметром от сотен метров до нескольких километров.

Лополит – чашеобразное тело, его вогнутая форма обусловлена прогибанием подстилающих пластов под тяжестью магмы. Лополиты чаще всего сложены породами базитового или ультрабазитового состава и представляют собой очень крупные интрузивные тела, площадь которых достигает десятков тысяч квадратных километров.

Факолит – линзообразное тело, залегающее в ядре антиклинальной или синклинальной складки, факолиты имеют небольшие размеры, встречаются редко и только в складчатых областях. Образуются они одновременно со складками.

Несогласные интрузивные тела формируются при заполнении магмой трещин во вмещающей толще и при внедрении магмы путем обрушения пород кровли. К ним относятся дайки, жилы, штоки и батолиты.

Дайка – плитообразное тело, мощность которого значительно меньше его протяженности. Дайки образуются при заполнении трещин и ориентированы в земной коре вертикально или наклонно. Размеры их колеблются в очень широких пределах. Как правило, дайки сложены породами базитового состава и встречаются группами, составляя серии параллельных или радиальных тел. Жила отличается от дайки меньшими размерами и невыдержанной извилистой формой.

Шток – тело неправильной цилиндрической формы, с крутопадающими или вертикальными контактовыми поверхностями. В плане очертания его могут быть неправильные, но, в общем, изометричные. Корни штоков уходят на большие глубины. Площадь поперечного сечения не превышает 100 км².

Батолит – самое крупное интрузивное тело. Площадь батолитов измеряется десятками и сотнями тысяч квадратных километров. Форма батолитов в плане несколько вытянута в соответствии с направлением осей складчатых структур, контактовые поверхности крутые, кровля куполо­образная с выступами и впадинами. В виде батолитов залегают граниты и породы близкого к ним состава

30. Магматические горные породы по содержанию SiO₂ (кремнекислоты) подразделяются на 4 группы: ниже в каждой группе на первом месте указывается интрузивная порода, на втором – эффузивная.

1. Кислые породы содержат более 64–78% SiO₂. К ним относится группа гранита (это кварц-полевошпатовые горные породы) и липарита (риолита).

2. Средние породы, содержащие 53–64% SiO₂. Группа диорита – андезита. Это бескварцевые породы, они состоят из натриево-кальциевых плагиоклазов и содержат до 15–30% темноцветных минералов (роговая обманка, часто присутствуют авгит и биотит).

3. Основные породы содержат 45–53% SiO₂. Группа габбро-базальта. Габбро состоит из основного плагиоклазов и цветных минералов (до 30– 50%), среди них наиболее типичны пироксены.

4. Ультраосновные породы с минимальным (30–45%) содержанием SiO₂. Группа перидотита – пикрита (бесполевошпатовые горные породы). Интрузивные породы этой группы сложены магнезиально-железистыми силикатами – оливином и пироксенами.

31. При излиянии магмы на поверхности образуются вулканы различного типа. Типы вулканов и строение вулканических аппаратов

В зависимости от формы подводящих магму каналов, вулканы различаются на 3 группы:

1. Вулканы центрального типа. Многократная повторяемость извержений создаёт вулканические горы правильной конической формы и большой высоты, а конический конус приобретает слоистое строение. Подобные слоистые вулканы называются стратовулканами.

Кальдера - широкое понижение на месте бывшего вулкана, которые возникают при мощных вулканических извержениях (эксплозивные кальдеры), а также при проседании поверхности Земли над магматической камерой после извержения (кальдеры проседания).

2. Вулканы трещинного типа. Представляет собой трещину в земной коре (длина 24 км), на которую насажена цепочка вулканических конусов (34 больших и 60 маленьких), извержения из которых происходят одновременно (вулкан Ляки в Исландии).

3. Вулканы площадного типа. Извержения происходили через пористую тонкую земную кору. Существовали предположительно на заре геологического развития Земли.

32. В зависимости от формы подводящих магму каналов, вулканы различаются на 3 группы:

1. Вулканы центрального типа. Многократная повторяемость извержений создаёт вулканические горы правильной конической формы и большой высоты, а конический конус приобретает слоистое строение. Подобные слоистые вулканы называются стратовулканами.

Кальдера - широкое понижение на месте бывшего вулкана, которые возникают при мощных вулканических извержениях (эксплозивные кальдеры), а также при проседании поверхности Земли над магматической камерой после извержения (кальдеры проседания).

2. Вулканы трещинного типа. Представляет собой трещину в земной коре, на которую насажена цепочка вулканических конусов, извержения из которых происходят одновременно (вулкан Ляки в Исландии).

3. Вулканы площадного типа. Извержения происходили через пористую тонкую земную кору. Существовали предположительно на заре геологического развития Земли.

Газообразные продукты, или фумаролы, характеризуются высокой температурой и разнообразным составом. В них содержатся водяные пары, углекислый газ, азот, сернистый газ, водород, оксид углерода, хлор и др. Газовый состав фумарол во многом определяется их температурой. В зависимости от температуры выделяются сухие, кислые и щелочные фумаролы.

Газовые выделения с температурой около 100–180°С называются сольфатарами. Они состоят преимущественно из водяных паров и сероводорода. Газовые выделения с температурой ниже 100°–180° С называются мофетами они представлены главным образом углекислым газом и водяными парами.

Жидкие продукты, или лавы, при извержении характеризуются высокими температурами от 900 до 1200° С. Как отмечалось ранее, лава представляет собой магму, потерявшую газовые компоненты. Лавы, как и магмы, различаются по химическому составу, опре­деляющему их физические свойства. В зависимости от содержания SiO₂ выделяют лавы кислые (риолитовые) и базитовые (базальтовые).

Во время извержения вулкана выбрасывается большое количество твердых продуктов, которые представлены обломками горных пород или кусками успевшей застыть лавы. В зависимости от величины обломков твердые продукты вулканических извержений подразделяются на вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел.

33. Газообразные продукты, или фумаролы, характеризуются высокой температурой и разнообразным составом. В них содержатся водяные пары, углекислый газ, азот, сернистый газ, водород, оксид углерода, хлор и др. Газовый состав фумарол во многом определяется их температурой. В зависимости от температуры выделяются сухие, кислые и щелочные фумаролы.

Газовые выделения с температурой около 100–180°С называются сольфатарами. Они состоят преимущественно из водяных паров и сероводорода. Газовые выделения с температурой ниже 100°–180° С называются мофетами они представлены главным образом углекислым газом и водяными парами.

Поствулканические явления. В течение длительного времени после ослабления или затухания деятельности вулкана наблюдаются разнообразные явления, связанные с еще сохраняющейся активностью магматического очага внутри земной коры:

1. выделение газов;

2. гейзеры и горячие источники;

3. извержение грязевых вулканов.

1. Выделение газов – это фумаролы и сольфатары. На полное угасание деятельности вулканов указывают выходы холодных углекислых газов – мофет.

2. Термы (гейзеры и горячие источники).

Они связаны с областями новейшего и современного проявления вулканической деятельности. Температура до 100⁰С. Горячие источники встречаются и в местах современных тектонических движений: Памир, Тянь-Шань.

К особому типу постмагматических процессов относятся гейзеры. Они представляют собой горячие пароводяные источники, периодически фонтанирующие. Гейзеры содержат множество минеральных солей, особенно кремния, которые осаждаются, образуя грейзерит.

3. Грязевые вулканы. Это различные холмы или конусы из грязи, на верху которых расположены кратеры. Пары воды и газа выталкивают рыхлые породы на поверхность в виде грязи. Иногда грязевые вулканы встречаются и в районах нефтяных месторождений.

При уплотнении сравнительно крупных обломков образуются слои - агломерата (вулканической брекчии). При уплотнении пепла образуется вулканический туф. Если туф включает различные остроугольные обломки пород, его называют туфобрекчии. Туф применяют в качестве сырья для производства цемента – пуццолана, трассы.

34. Землетрясения – это резкие перемещения блоков пород внутри литосферы, вызванные скачкообразным освобождением потенциальной энергии упругих напряжений.

Проявляются землетрясения в виде толчков. Высвобождение энергии сопровождается разрывами и смещением твердого вещества в очаге землетрясения и деформацией горных пород за пределами очага. Они распространяются в виде упругих колебаний – сейсмических волн (продольных, поперечных и поверхностных).

Центр возникновения землетрясения называется гипоцентром, он по своим размерам может достигать десятков километров в поперечнике. На поверхности Земли располагается эпицентр, где сила землетрясения достигает максимума и по мере удаления от него постепенно убывает. Линии, ограничивающие зоны равных разрушений, получили название изосейсты.

Сила землетрясения определяется по 12 бальной шкале, которая является качественной и отражает степень разрушения технических сооружений. Более объективную оценку интенсивности землетрясения производят по шкале Ч. рихтера и выражают ее в магнитудах. Магнитуда – это логарифм отношения величины максимального смещения почвы на удалении от эпицентра в 100 км к величине смещения почвы эталонного землетрясения:

М = lg А/Аэ, где А – максимальная амплитуда смещения частиц почвы; Аэ – эталонная амплитуда.

Магнитуда связана с силой землетрясения F, выраженной в баллах уравнением М = 1,3 + 0,6 F. Значения магнитуды для очень сильных землетрясений могут достигать 8 – 8,5. При этом выделяется энергия порядка 10¹⁷ – 10¹⁸ Дж, что превосходит энергию ядерных взрывов

35. По современным представлениям, землетрясения связаны с тремя главными причинами:

1. тектонические землетрясения составляют 95% всех землетрясений. Они связаны с вертикальными и горизонтальными перемещениями отдельных блоков литосферы и литосферных плит.

2. Землетрясения, связанные с деятельностью вулканов и обычно предшествующие вулканическим извержениям. Однако их доля в общем числе землетрясений невелика.

3. Денудационные землетрясения связаны с обвалами в горах, крупными оползнями, провалами сводов карстовых пещер и т.д. Эти землетрясения поверхностные.

4. Техногенные землетрясения, возникновение которых обусловлено деятельностью человека (подземные ядерные взрывы, заполнение водохранилищ, разработки нефтяных и газовых месторождений: откачка нефти и газа, закачка воды в пласт и т.д.). Сила подобных землетрясений может достигать до 7 баллов. Они чаще проявляются в сейсмически активных зонах.

37. Эпейрогенические движения – медленные вековые поднятия и опускания земной коры, не вызывающие изменения первичного залегания пластов. Эти вертикальные движения имеют колебательный характер и обратимы, то есть поднятие может смениться опусканием. Среди этих движений различают:

Современные, которые зафиксированы в памяти человека и их можно измерить инструментально, например, путем проведения повторного нивелирования. Скорость современных колебательных движений в среднем не превышает 1–2 см/год, а в горных районах она может достигать и 20 см/год.

Неотектонические движения – это движения за олигоцен-четвертичное время (25 млн лет). Принципиально они ничем не отличаются от современных. Неотектонические движения зафиксированы в современном рельефе, главный метод их изучения – геоморфологический. Скорость их движения на порядок меньше: в горных районах – 1см/год; на равнинах – 1 мм/год.

Древние медленные вертикальные движения зафиксированы в разрезах осадочных пород, причем мощность накопившихся осадков рассматривается как мера общего тектонического опускания за время накопления осадков, а их слоистость и ритмичность – показатели колебательных движений, наложенных на опускание. Скорость древних колебательных движений меньше 0.001 мм/год.

38-39. Медленные колебательные движения

Медленные вертикальные движения :

Современные (их возраст несколько тыс. лет) Метод изучения – повторное нивелирование. Скорость движений: на платформах – 1 см/год; В горах – 20 см/год

Неотектонические(за неоген-четвертичное время – 25 млн. лет)

Зафиксированы в современном рельефе

Метод изучения – геоморфологический

Скорость движений: равнины – 1 мм/год; горы – 1 см/год

Вывод: скорость медленных вертикальных тектонических движений возрастает от древних к современным; Скорость тектонических движений не меняется

Древние движения (до неогеновые) – зафиксированы в разрезах осадочных горных пород

ПОСТУЛАТЫ: 1. Мощность накопившихся осадков – мера тектонического опускания за время накопления осадков 2. Сама слоистость осадка – показатель ритмичности колебательных движений

40-41. Складки – это волнообразные изгибы слоев горных пород, которые образуются под действием давления при складкообразующих движениях. Складки являются основной формой пликативных дислокаций. Они бывают двух основных видов – антиклинальные и синклинальные. Антиклинальными называются выпуклые складки, в которых пласты падают в противоположные стороны от центра, а в центральных частях залегают более древние породы, чем на периферии. Синклинальными называются вогнутые складки, в которых пласты падают навстречу друг другу, а в центральных частях располагаются более молодые породы, чем на периферии.

А нтиклинальные и синклинальные складки имеют следующие элементы: крылья, шарнир, замок, угол, осевую поверхность, ось, ядро. характеризуется шириной, амплитудой и длиной. Крылья – боковые части складки. Шарнир – линия пересечения плоскостей крыльев выше замка складки. Замок – участок складки в области оси, где происходит перегиб крыльев.

Иногда замок антиклинальной складки называют сводом, а замок синклинали – мульдой. Угол складки – угол, заключенный между крыльями складки, мысленно продолженными до их пересечения. Осевая поверхность (плоскость) – воображаемая плоскость, проходящая через шарниры всех пластов складки. Ось складки* – линия пересечения осевой плоскости с поверхностью складки в области замка. В продольно-вертикальном разрезе ось складки нередко поднимается и опускается (ундулирует). Ядро складки – толща горных пород, слагающих замок антиклинальных и синклинальных складок. Замыкание антиклинальной складки (в плане) называется периклиналью, а замыкание синклинальной складки – центриклиналью.

Ширина – расстояние между крыльями складки. При наличии нескольких параллельных складок ширина складки определяется как расстояние между осевыми поверхностями двух соседних антиклинали и синклинали. Амплитуда складки – вертикальное расстояние от перегиба антиклинали до перегиба сопряженной синклинали по одному и тому же слою.

Длина – расстояние в плане от одного периклинального (или центриклинального) окончания до другого.

В поперечном разрезе по положению осевой поверхности и крыльев складки делятся на прямые, наклонные (косые), лежачие и перевернутые. У прямых складок осевая поверхность вертикальная, а крылья располагаются симметрично . Осевая поверхность наклонных (косых) складок наклонена, крылья падают в разные стороны. Разновидностью наклонных являются опрокинутые складки, оба их крыла наклонены в одну сторону. У лежачих складок осевая поверхность находится в положении, близком к горизонтальному, крылья почти параллельны друг другу. Перевернутая – складка, у которой осевая поверхность перешла в горизонтальное положение и получила обратный наклон .

По характеру расположения крыльев и форме замка различают складки выпуклые (или вогнутые), острые (гребневидные), изоклинальные, веерообразные, сундучные (коробчатые). У гребневидных складок крылья сходятся под острым углом, а замок имеет остроугольную форму. Изоклинальные складки имеют узкий замок и параллельные крылья. Веерообразные складки отличаются широким замком, веерообразно расходящимися крыльями и пережатым ядром. У сундучных (коробчатых) складок широкий замок и относительно крутые, почти вертикальные крылья.

43. Разрывные нарушения – это разрывы в земной коре, возникающие в результате ударного нарастания нагрузки, на которую горные породы реагируют как хрупкие тела

Виды:

1. Трещины – разрывы без смещения

2. Дизъюнктивы – разрывы со смещением

Трещиноватость - совокупность трещин

Элементы дизъюнктива:

1. Q – плоскость смести-теля

1. Лежачий блок – лежит под плоскостью смести-теля

2. Висячий блок – лежит над плоскостью смести-теля

3. АА1 – амплитуда смеще-ния в т.ч.: АО – верти-кальная, ОА1 – зияние

4. Элементы залегания плоскости сместителя

1,2,3, - разновозрастные слои горных пород

Типы дизъюнктивов

Сброс – висячее крыло (блок) опущен относительно лежачего

Взброс – висячее крыло (блок) поднят относительно лежачего

Сдвиг – смещение блоков в горизонтальном направлении

Трещины – разрыв горных пород без заметного смещения. Различают открытые, закрытые и трещины скалывания

44. По характеру, величине, направлению и углу относительного перемещения крыльев разрывы подразделяются на сбросы, взбросы, надвиги и сдвиги.

Сбросы представляют собой разрывные нарушения, у которых висячее крыло смещено вниз по отношению к лежачему. Угол наклона сместителя к горизонтальной плоскости составляет 40–60°. При вертикальном положении сместителя сбросы называются вертикальными.

Взбросы представляют собой разрывы, у которых висячее крыло по отношению к лежачему крылу смещено вверх по круто падающему сместителю (более 60°).

Надвиги – разрывы типа взброса, их висячее крыло надвинуто на лежачее по пологому (менее 60°) сместителю. Пологие надвиги большой горизонтальной амплитуды при малом угле наклона сместителя называются шарьяжами, или тектоническими покровами. Горизонтальная амплитуда их может достигать сотни километров.

Сдвиги представляют собой разрывы, крылья которых смещаются преимущественно в горизонтальном направлении. Они нередко сочетаются со сбросами, взбросами и надвигами.

Разрывные нарушения обычно встречаются группами и образуют системы дизъюнктивов: ступенчатые сбросы, грабены и горсты.

46. Геологические процессы делятся на эндогенные и экзогенные. Деление производится по источнику энергии и по месту проявления процессов.

Эндогенные – это внутренние процессы. К ним относятся: магматизм – процесс, с которым связано рождение, движение магмы и превращении ее в магматическую горную породу; тектонка – любые механические движения земной коры (поднятия, опускания, горизонтальные перемещения) и т.д;

Метаморфизм – процессы, приводящие к изменению состава, строения горных пород внутри Земли при изменении физико-химических параметров.

Экзогенные – внешние, поверхностные, для них источник энергии – это энергия солнца и сила тяжести. К экзогенным процессам относятся процессы, протекающие на поверхности или вблизи поверхности и изменяющие облик Земли. Все они связаны с деятельностью атмосферы, гидросферы и биосферы:

выветривание, геологическая деятельность моря, геологическая деятельность текучих вод, геологическая деятельность подземных вод, геологическая деятельность снега, льда, вечной мерзлоты, геологическая деятельность морей, озер, болот, геологическая деятельность человека.

Для всех экзогенных процессов в их деятельности проявляется три особенности

Первая – в определенных условиях они ведут разрушительную работу и удаляют продукты разрушения. Таким образом идет формирование отрицательных (пониженных) форм рельефа и происходит общее снижение и сглаживание поверхности суши. Процесс разрушения и удаления продуктов разрушения получил название – денудация. Этот процесс очень важный, т.к. он все время обнажает на поверхности все более глубокие части земной коры.

Вторая характерная особенность в деятельности экзогенных процессов проявляется в том, что в других условиях они ведут созидательную деятельность-аккумуляцию, которая приводит к накоплению продуктов разрушения и образованию геологических тел. Между этими двумя сторонами деятельности проявляется третья, а именно осуществляется перенос продуктов разрушения.

Каждый геологический процесс (эндогенный, экзогенный) в конечном итоге приводит к каким-то изменениям, которые не проходят бесследно, а в чем-то фиксируются. Важнейшими геологическими документами, в которых зафиксированы результаты деятельности процессов, являются: минералы, горные породы, геологические тела, газовые и водные смеси, физические поля. Это те реальные объекты (или документы), которые мы видим и исследуем.

Геологическое тело – объем внутри или на поверхности Земли, сложенный горными породами и имеющий резкие границы с геологическими телами (пласт, кварцевая жила).

47. Выветривание – процесс разрушения и изменения горных пород и минералов в приповерхностных условиях под воздействием физико-химических факторов атмосферы, гидросферы и биосферы. Термин «выветривание» не отражает существа процесса и прямого отношения к деятельности ветра не имеет.

Факторами выветривания являются:

1. Колебание температур (суточное, сезонное).

2. Химические агенты: O₂, H₂O, CO_2.

3. Органические кислоты (ульминовая, гуминовая).

4. Жизнедеятельность организмов.

В зависимости от факторов, вызывающих выветривание, различают несколько видов:

тип	выветривание
класс	физическое	химическое	органическое
вид	температурное морозное кристаллизация солей	окисление растворение гидратация гидролиз	механическое разрушение разложение (химическое) образование органогенных соединений

Элювий – это продукты выветривания, оставшиеся на месте своего образования. Все продукты выветривания, которые смещены с места образования вниз по склонам дождевыми и талыми водами, а также под влиянием силы тяжести, называются делювием. Делювий образует в нижней части склона плащевидный покров (шлейф).

Под корой выветривания понимается вся совокупность продуктов выветривания. Она залегает на месте образования или перемещена на небольшое расстояние и занимает значительные площади. Различают современную кору выветривания и древнюю (ископаемую, погребенную), перекрытую молодыми породами.

выветривание – это начало формирования осадочных горных пород. На поверхности формируются различные обломочные породы: щебень, дресва, песок. При выветривании образуются разнообразные полезные ископаемые: сульфидные руды, каолиновые глины, латериты, строительные материалы и др.

48. Геологическая работа ветра – это изменение поверхности Земли под влиянием движущихся воздушных струй. Ветер может разрушать горные породы, переносить и аккумулировать продукты разрушения. Чем больше скорость ветра, тем значительнее результаты деятельности ветра.

Деятельность ветра проявляется во всех климатических зонах, но особенно ярко она выражена в областях сухого климата, где имеет место сочетание следующих факторов:

1. резкие суточные колебания температуры;

2. незначительное количество осадков;

3. отсутствие растительности или ее разреженность;

4. частые ветры большой силы;

5. наличие рыхлого мелкообломочного материала.

таким условиям отвечает около 1/5 площади суши: области пустынь и полупустынь, морские побережья, горные сооружения. Все процессы, сопровождающиеся деятельностью ветра, носят название эоловых процессов.

Эоловая аккумуляция. В зависимости от рельефа местности, покрывающей ее растительности и режима ветров происходит аккумуляция (отложение и накопление) переносимых ветром частиц. Образуются песчано-глинистые породы – эоловые отложения (пески и лёссы).

Формы эолового аккумулятивного рельефа: 1. Барханные пески; 2. Барханные цепи (поперечно-грядовые пески); 3. Продольные барханные гряды; 4. Продольно-грядовые пески; 5. Бугристые пески; 6. Кучевые пески.

Типы пустынь:

Каменистые пустыни (гаммады) образуются при преобладании процесса дефляции и широко распространены в Сахаре.