17. Геологическая деятельность ветра (эоловые процессы)

Ветер - один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Наиболее ярко эта деятельность проявляется в пустынях, занимающих около 20% поверхности континентов, где сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков (годовое количество не превышает 100-200 мм/год); резким колебанием температуры, иногда достигающим 50o и выше, что способствует интенсивным процессам выветривания; отсутствием или разреженностью растительного покрова. Особенно большие площади заняты пустынями в Азии, Африке, Австралии, меньше в Европе и Америке. Кроме того, активная деятельность ветра проявляется во внепустынных областях - на побережьях океанов, морей и в крупных речных долинах, не покрытых растительностью, а местами в полупустынях и даже в умеренном климате.

Геологическая работа ветра состоит из следующих видов: 1) дефляции (лат. "дефляцио" - выдувание и развевание); 2) корразии (лат. "корразио" - обтачивание, соскабливание); 3) переноса и 4) аккумуляции (лат. "аккумуляцио" - накопление). Все указанные стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют единый сложный процесс. Можно говорить лишь о том, что в одних местах преобладают одни виды процесса, в других - иные. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми (Эол в древнегреческой мифологии - бог ветров).

Дефляция - выдувание и развевание ветром рыхлых частиц горных пород (главным образом песчаных и пылеватых). Известный исследователь пустынь Б. А. Федорович выделяет два вида дефляции: площадную и локальную.

Площадная дефляция наблюдается как в пределах коренных скальных пород, подверженных интенсивным процессам выветривания, так и особенно на поверхностях, сложенных речными, морскими, водноледниковыми песками и другими рыхлыми отложениями. В твердых трещиноватых скальных горных породах ветер проникает во все трещины и выдувает из них рыхлые продукты выветривания.

Локальная дефляция проявляется в отдельных понижениях рельефа. Многие исследователи именно дефляцией объясняют происхождение некоторых крупных глубоких бессточных котловин в пустынях Средней Азии, Аравии и Северной Африки, дно которых местами опущено на многие десятки и даже первые сотни метров ниже уровня Мирового океана.

Корразия представляет механическую обработку обнаженных горных пород песчаными частицами, переносимыми ветром, выражающуюся в обтачивании, шлифовании, соскабливании, высверливании и т. п. Песчаные частицы поднимаются ветром на различную высоту, но наибольшая их концентрация в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0-2,0 м). Сильные длительно продолжающиеся удары песка о нижние части скальных выступов подтачивают и как бы подрезают их, и они утоняются в сравнении с вышележащими.

Билет 20

Геологическая деятельность ветра. Эоловые процессы. Деятельность ветра является одним из важнейших геологических и рельефообразующих факторов на поверхности суши. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими отложения рельефа и формы называют эоловыми .Наиболее активно проявляются в пустынях, полупустынях, на побережьях морей и океанов. И этому способствуют такие условия :

1.Отсутствие и разреженность растительности, определяет наличие контакта горных пород и воздушных потоков в атмосфере.

2.Частые ветра; 3. Наличие большого объема рыхлого материала, перемещаемого ветром в пустынях и имеет температурное выветривание. Имеют большую роль в степях, саваннах, приледниковых областях, долинах рек и других ландшафтах. Переносимый ветром материал может переносится на сотни километров. Разрушительная деятельность ветра складывается из двух процессов - дефляции и корразии.

Дефляция  - процесс выдувания и развевания ветром частиц рыхлых горных пород. Дефляции подвергаются мелкие частицы пелитовой, алевритовой и песчаной размерности. Локальная ,площадная.

Корразия – процесс механического истирания горных пород обломочным материалом, переносимым ветром. Заключается в обтачивании, шлифовании, и высверливании горных пород.

Перенос материала ветром может осуществляться в следующих формах: перекатыванием, путем скачкообразных движений и во взвешенном состоянии. Перекатыванием или скольжением перемещаются крупные зёрна песка и, при штормовых и ураганных ветрах, гальки и щебень.

Сальтация – путь скачкообразного движения,премещает зерна мелко и среднезернистого песка (размером 0,1-0,5 мм). В процессе сальтации песчаное зерно при порыве ветра отрывается от поверхности,описывает в воздухе параболическую кривую, затем, ударяясь о лежащие на поверхности зёрна, вовлекает в движение. 

Перемещение во взвешенном состоянии характерно для пылеватых частиц , движутся в воздушном потоке (на высоте до 3-6 км) не опускаясь на поверхность до изменения условий. Перемещение до нескольких тысяч километров (алеврит, пелит). Аккумулятивная деятельность ветра заключается в накоплении эоловых отложений, есть два типа: - эоловые пески ; - эоловые лёссы. Образуются в пустынях и на ее периферии, в результате ветрового захвата или переноса более древних накоплений. Отложения бывают (перевеянные, навеянные). Перевеянные отложения залегают в близости от пород. Навеянные отложения лишены пространственной связи с материнскими породами.

Эоловый лёсс - отложения, сложенные пылеватыми частицами, неслоистые, обладающие высокой пористостью. Особенности : мелкозернистый состав, высокая пористость, залегают плащеобразными покровами, нет слоистости и однородности состава, наличие в них горизонтов погребенных почв.

Эоловый песок , особенности : хорошая сортировка зёрен ,в основе частиц размером 0,1-0,25 мм, Матовая поверхность зёрен, ветрогранники - обломки горных пород 2,3,4гранной формы, возникают от шлифовки песком, косая слоистость, углы падения слойков около 30⁰, нет фауны и цемента.

Распространены аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные формы, образующиеся в результате перемещения и отложения ветром песчаных частиц, а также выработанные (дефляционные) формы, возникающие за счет выдувания рыхлых продуктов выветривания. 

Основным элементом микрорельефа является эоловая рябь. Барханы - подвижные аккумулятивно-дефляционные формы рельефа пустынь, представляющие собой серповидные в плане крупные скопления песков. Корразийная форма - от ударов ветра, в нижних слоях вырабатываются эоловые грибы и карнизыи и дальнейшее создание ниш и пещер. Эоловых городов – участок пустыни остатками горных пород, за счет ветров и переноса песка. Дюна – подвижная аккумулятивно-дефляционная песчаная форма рельефа пустынь.

Билет 21

Геологическая деятельность в зоне вечной мерзлоты.  Есть зоны постоянных температур, как известно, соответствующих средним годовым, горные породы остаются мерзлыми круглый год. Вода, заключенная в их порах, все время остается в твердом состоянии в виде грунтового, или подземного льда. Особенности разреза почвы: Верхняя часть (деятельный слой) который за лето оттаивает, а зимой замерзает, летом полностью насыщен водой или имеет воду в нижней части слоя. Ниже идет постоянно промерзший слой, летом не тает, есть слой вечной мерзлоты. Под ее толщей залегают слои на которые условия климата не влияют, а лишь внутреннее тепло планеты. Здесь циркулируют подземные воды в жидкой фазе, под гидростатическим напором - под мерзлотные воды. Могут залегать внутри зоны мерзлоты в виде линз и из- за неравномерности температур -межмерзлотные воды. Участки талого грунта – талики. Меж и над мерзлотные воды могут иметь напор, осенью или зимой, во время промерзания таликов и деятельного слоя. Сезонная мерзлота постепенно смыкается с постоянной. Между ними есть более менее незамерзающие участки, насыщенные водой. Из-за образования трещин в мерзлоте напорные воды идут под почву и замерзают в виде крупных линз, поднимающих поверхностный слой и носящих название гидролакколитов.над ними появляются бугры с ядром, они представляют собой небольшие холмы с крутыми склонами. Прорыв межмерзлотных и подмерзлотных вод может быть вызван человеком, например возведением строений, отапливаемых зимой. Под ними мерзлота подтаивает, и это может открыть доступ к поверхности нижележащих напорных вод. Порой напорные воды изливаются на поверхность и образуют наледи ( до 5 м) и площадь несколько км. в кв.

Билет 22

Деятельность ледников. Экзарация. Ледники разрушают, транспортируют и производят переотложение горных пород и создают характерные формы ледникового рельефа. Процесс разрушения горных пород — ледниковая эрозия, или экзарация— проявляется с образованием ледников. В области питания ледников она выражается в образовании каров и выработке альпийского рельефа, в области стока — в выработке характерного ледникового ландшафта. Лед, проникая в долины рек и двигаясь по ним, сильно давит на их ложе и стенки. Рыхлый материал, заполняющий долины рек, на некоторых участках сдирается. Часть его вмерзает в лед и способствует углублению дна и расширению стенок долины, царапая и обдирая, слагающие их породы. Долина принимает форму, оказывающую малое сопротивление движению ледника. Обработанные ледником долины имеют корытообразный поперечный профиль и называются троговыми долинами или ледниковыми трогами

Интенсивность экзарации зависит от мощности льда. Узкие горные долины быстро превращаются в троги. В широких долинах мощность льда и интенсивность экзарации уменьшаются и широкие долины превращаются в троги гораздо медленнее и не всегда. Имеет значение также скорость движения льда, снижающаяся в пологих широких долинах при уменьшении уклона ложа и увеличении силы трения. Ледник вырабатывает поперечный и продольный профиль. Переуглубление наиболее интенсивно на участках с увеличенной мощностью льда, и где обнажены мягкие породы или усиливается сопротивление ложа долины льду В таких местах образуются котловины выпахивания, ограниченные в нижнем по течению льда конце выступом коренных пород, который называется ригелем. Наличие ригелей и переуглубленных участков в продольном профиле долин доказывает наличие ледников в районах, где нет оледенения. Часто котловины выпахивания примыкают к конечной морене. В настоящее время они заняты озерами или заболочены. Характерной особенностью формирования трогов является отсутствие связи между ними во время их углубления ледником. Каждая долина (трог) углубляется независимо от другой, а так как интенсивность углубления зависит от мощности льда, главная долина,бывает значительно переуглублена по сравнению с долинами ее притоков, которые располагаются на более высоком гипсометрическом уровне: это висячие долины, образующие при впадении в главную долину уступы.

Билет 23

Геологическая деятельность подземных вод. Подземные воды играют роль в геологическом развитии земной коры ,широкое распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами, к перераспределению вещества, к образованию и разрушению месторождений полезных ископаемых.Геологическая работа подземных вод выражается в химическом взаимодействии с горными породами — в растворении, гидратации, гидролизе, карбонатизации, окислении, выщелачивании, переносе и переотложении вещества. Суффозией называется вынос из горных пород подземной водой растворенных веществ и мелких минеральных частиц. Она особенно широко проявляется в лёссах и лёссовидных грунтах. Наблюдается на склонах долин, в оврагах, в степях; часто вызывает суффозионные оползни. Карстово-суффозионные процессы развиваются в песчаниках и конгломератах с разными цементами.Цемент выносится в растворе, а песок и галька — водой. Так создаются значительные подземные пустоты и полости. Подземные воды играют роль при образовании оползней. Оползнями называют передвижение масс горных пород по склонам под влиянием силы тяжести. На склоне массы делювия не сползают вниз, как вес равен величине силы трения, так и на границе ее с подстилающими породами,когда равновесие теряется и весделювия окажется больше удерживающей его силы трения, произойдет оползень. Поверхность скольжения — самая существенная часть оползня. Обычно скольжение происходит по поверхности глинистого или какого-нибудь другого водоупорного слоя.

Билет 24

Геологическая деятельность озер и болот. Важнейшая геологическая роль озер заключается в осадконакоплении. Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира. Разрушительная деятельность. Абра́зия — процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Особенно интенсивно абразия проявляется у самого берега под действием прибоя. Горные породы испытывают удар волны, коррозионное разрушение под действием ударов камней и песчинок, растворение и другие воздействия.

Транспортная работа озер зависит от характера движения воды. В проточных озерах, велика роль речного течения, перемешивающее часть объема воды. В бессточных озерах аридных областей ветровыми волнами перемешивается верхняя часть водной массы, а нижние слои остаются неподвижными. Поэтому в проточных озерах крупные частицы могут заноситься в глубь котловины гораздо дальше, чем в бессточных. Аккумулирующая работа. Происходит накопление обломочных, органо- и хемогенных пород, характерны тонкодисперсность и горизонтальная слоистость. Терригенные осадки озер,поступившие в озеро обломки в сортировке по весу: тяжелые у берега, а легкие разносятся по водоему. Органогенные осадки на прибрежном мелководье пресных озер, где развивается и отмирает высшая водная растительность, накопливая торф. При гибели планктона на дне образуются органические илы, а при смешении останков с глиной– органоминеральные илы.

Геологическая работа болот сводится, в основном, к накоплению торфа. Торф – горная порода органического происхождения, состоящая из растительных остатков. Болота бывают озерными, лесными и луговыми. Озерные болота возникают при зарастании.  Лесные и луговые болота на понижениях рельефа, где скапливаются атмосферные осадки. Болота бывают низинные и имеют богатую растительность, верховые наоборот бедную, переходные – в них как низинный, так и верховой тип и приморские, где речные воды, сменяются морскими. Мхи бывают : моховые, травяные, древесные и смешанные. Помимо торфяников, в болотах  могут накапливаться также различные хемогенные осадки.

Билет 25

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). рост температуры воды способствует активизации растворения

ранспортная работа моря осуществляется морскими волнами и течениями и сопровождается избирательной сортировкой переносимых частиц. Крупные обломки (галька, гравий) перемещаются только у берега, где сила волны и обратного тока воды максимальны. Дальше в море выносятся песчаные, алевритовые и глинистые частицы, а также легкие органические останки. В переносе последних огромное значение принадлежит морским течениям.

Аккумуляция морских осадков ведет к накоплению грандиозных объемов горизонтально залегающих слоев осадочных горных пород. В морских условиях накопилось более 95 % объема пород осадочного чехла суши. Среди главных источников оседающего на дне материала необходимо назвать следующие: обломочные породы суши, продукты вулканизма, органические останки, продукты химической кристаллизации вещества. Соответственно, морские осадки по вещественному составу и происхождению можно разделить на обломочные (терригенные), вулканогенные, органогенные, хемогенные и полигенетические

Билет 26

Реки производят огромную эрозионную, переносную и аккумулятивную работу. С момента образования река стремится выработать профиль равновесия, приближающийся к уровню бассейна, в который она впадает (базис эрозии). При этом она врезается в породы, углубляя русло (донная эрозия)

После выработки профиля равновесия река начинает размывать берега, расширяя долину (боковая эрозия) и формируя пойму. В эту стадию у реки формируются излучины (меандры). В большинстве речных долин развиты поймы и надпойменные речные террасы: эрозионные; эрозионно-аккумулятивные, или цокольные; аккумулятивные

Весь переносимый и отложенный реками материал называется аллювием. С ним связаны месторождения строительных материалов, россыпные месторождения золота, олова и др. В устьевых частях одних рек формируются дельты, в других - эстуарии.

Билет 27

Историческая геология изучает геологическую историю Земли со времени ее возникновения, устанавливает причины образования и развитие литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, дает характеристику ландшафтно-климатических и геодинамических обстановок, определяет время возникновения и исследует условия образования горных пород и связанных с ними полезных ископаемых

Историческая геология изучает:

возраст горных пород, то есть хронологическую последовательность их образования и положение в разрезе земной коры, остатки вымерших животных и растений и историю развития органического мира. (стратиграфии)

физико-географические условия земной поверхности — положение суши и моря, рельеф, климат, существовавшие в разное время геологической истории. (палеогеографии)

тектоническую обстановку  минувших эпох, развитие земной коры, историю возникновения и развития дислокаций — поднятий, прогибов, складок, разрывных нарушений и других тектонических элементов.(регеональная и историческая геотектоника)

закономерную приуроченность месторождений полезных ископаемых к определённым структурам, магматическим телам, своеобразным комплексам геологических образований (региональная геология, региональная и истори-

ческая геотектоника, геохимия, космическая геология, геофизика, петрология и

другие науки.)

Восстановление и объяснение истории вулканизма, плутонизма и мета-

Морфизма

Билет 28 Методы исторической геологии

Стратиграфия (лат. stratum – слой, grapho – пишу) – раздел исторической гео-

логии, занимающийся изучением исторической последовательности, первичных взаи-

моотношений и географического распространения осадочных, вулканогенно-

осадочных и метаморфических образований, слагающих земную кору и отражающих

естественные этапы развития Земли и населявших ее живых организмов.

Перед стратиграфическими исследованиями стоят следующие задачи:

1. Детальное расчленение разрезов горных пород и выделение разных по рангу

стратиграфических подразделений; на их основе, создаются местные, региональ-

ные и межрегиональные стратиграфические шкалы, которые отражают хроноло-

гическую последовательность геологических событий;

2. проведение региональной и межрегиональной стратиграфической корреляции;

3. создание единой стратиграфической и геохронологической шкалы

Геохронология преследует цель восстановить строгую временную последова-

тельность геологических событий, происходивших в прошлом, путем установления

хронологических взаимоотношений между накопившимися слоями горных пород, в ко-

торых эти события оказались запечатленными.

Основой для выделения геохронологических и стратиграфических единиц служат

следующие критерии, тесно связанные между собой: 9

1) Этапность в ходе эволюции органического мира;

2) периодическая изменчивость процессов осадконакопления и денудации;

3) палеогеографические критерии (изменение распределения морских бассейнов

и особенности рельефа суши и дна моря, климата, смена ландшафтных обстановок

и т. д.);

4) степень активности и характер проявления магматической деятельности и

процессов метаморфизма;

5) проявление крупных тектонических движений и деформаций

Билет 29

Стратиграфия и геохронология смотри билет выше.

Билет 30 Становление тектоники литосферных плит.

Тектоника плит (plate tectonics) - современная геологическая теория о движении литосферы. Согласно данной теории, в основе глобальных тектонических процессов лежит горизонтальное перемещение относительно целостных блоков литосферы – литосферных плит. Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит.

Сейчас уже нет сомнений, что горизонтальное движение плит происходит за счёт мантийных теплогравитационных течений — конвекции. Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли, которые имеют очень высокую температуру (по оценкам, температура ядра составляет порядка 5000 °С) и температуры на её поверхности. Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются (см. термическое расширение), плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла земной коре

движение плит — следствие переноса тепла из центральных зон Земли очень вязкой магмой. При этом часть тепловой энергии превращается в механическую работу по преодолению сил трения, а часть, пройдя через земную кору, излучается в окружающее пространство. Так что наша планета в некотором смысле представляет собой тепловой двигатель.

Второстепенные силы - Сила вязкого трения, возникающая вследствие тепловой конвекции, играет определяющую роль в движениях плит, но кроме неё на плиты действуют и другие, меньшие по величине, но также важные силы. Это — силы Архимеда, обеспечивающие плавание более лёгкой коры на поверхности более тяжёлой мантии. Приливные силы, обусловленные гравитационным воздействием Луны и Солнца

Билет 31 Основные положения тектоники литосферных плит.

Тектоника плит (plate tectonics) - современная геологическая теория о движении литосферы. Согласно данной теории, в основе глобальных тектонических процессов лежит горизонтальное перемещение относительно целостных блоков литосферы – литосферных плит. Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит.

Основные положения тектоники плит

1. Верхняя каменная часть планеты разделена на две оболочки, существенно различающиеся по реологическим свойствам: жесткую и хрупкую литосферу и подстилающую её пластичную и подвижную астеносферу.

2. Литосфера разделена по плиты, постоянно движущиеся по поверхности пластичной астеносферы.

3. Различают три типа относительных перемещений плит: расхождение (дивергенция), схождение (конвергенция) и сдвиговые перемещения. Соответственно, выделяются и три типа основных границ плит:

Дивергентные границы – границы, вдоль которых происходит раздвижение плит.

Конвергентные границы – границы, вдоль которых происходит столкновение плит.

Трансформные границы – границы, вдоль которых происходят сдвиговые смещения плит.

4. Объём поглощённой в зонах субдукции океанской коры равен объёму коры, возникающей в зонах спрединга.

5. Основной причиной движения плит служит мантийная конвекция, обусловленная мантийными теплогравитационными течениями.

6. Перемещения плит подчиняются законам сферической геометрии и могут быть описаны на основе теоремы Эйлера.