Происхождение Вселенной. Большой взрыв. Эволюция Вселенной

Происхождение Вселенной. Большой взрыв. Эволюция Вселенной.

Все концепции возникновения Вселенной условно можно разделить на две: · Концепции возникновения Вселенной без участия осознающего фактора (Творца,… · Концепции сотворения мира — в основном, религиозные — признающие Творца в качестве первопричины.

Большой взрыв

Форма и размеры Земли.

Вращение Земли создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты. Высшей точкой…

Строение Земли. Сейсмологический метод и его роль в изучении Земли

Внутреннее строение

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатныхоболочек (коры, крайне вязкой… Сейсмология (от др.-греч. σεισμός —…

Этапы развития Земли. Стратиграфия.

Стратиграфия (от лат. stratum — настил, слой и греч. γραφο — пишу, черчу, рисую) — наука, раздел геологии, об определении…

Строение земной коры. Методы изучения

    Сегодня одним из самых актуальных направлений геологии и геофизики, становятся методы изучения земной коры. …

Литосфера, астеносфера. Особенности, выделение, роль в геологии.

Экологические функции литосферы — всё многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение литосферы, включая подземные воды, нефть,… 9. Физические поля Земли. Материя представляет собой непрерывно движущуюся энергетическую массу, которая представляется разнообразием своих…

Магнитное поле Земли.

Строение и характеристики магнитного поля Земли На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов,… По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле…

Плазмосфера

Заметное влияние на магнитное поле на поверхности Земли оказывают токи в ионосфере. Это область верхней атмосферы, простирающаяся от высот порядка 100 км и выше. Содержит большое количество ионов. Плазма удерживается магнитным полем Земли, но её состояние определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь магнитных бурь на Земле с солнечными вспышками.

Параметры поля

Прямая, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Окружность большого круга в плоскости, которая перпендикулярна к… Средняя напряжённость поля на поверхности Земли составляет около 0,5 Э (40… Распространена аппроксимация магнитного поля Земли в виде ряда по гармоникам — ряд Гаусса.

Магнитный меридиан

Магнитными меридианами называются проекции силовых линий магнитного поля Земли на её поверхность; сложные кривые, сходящиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли.

Гипотезы о природе магнитного поля Земли

В последнее время получила развитие гипотеза, связывающая возникновение магнитного поля Земли с протеканием токов в жидком металлическом ядре. Подсчитано, что зона, в которой действует механизм «магнитное динамо», находится на расстоянии 0,25—0,3 радиуса Земли.

Тепловое поле Земли

Внешний источник - солнечная радиация, проникает на глубину лишь в несколько метров. Дальнейшее увеличение температуры с глубиной (в среднем 0,3°С… Тепловые взаимодействия во многом зависят от вещественного состава тел… Современное тепловое поле оказывает несомненное влияние на процессы, происходящие в оболочке, особенно на развитие…

Гравитационные процессы Земли.

Гравитационные процессы бывают четырех категорий (Горшков, Якушева, 1988): · собственно-гравитационные (мгновенные провалы, обвалы простые и сложные,… · водно-гравитационные (оползни; глыбовые, блоковые, террасовидные, цирковидные - оползневая группа);

Виды энергий и процессы, воздействующие на землю.

Всем известно, что и животным, и растениям очень важен свет Солнца (в частности, это касается и людей). Некоторые люди просыпаются и бодрствуют…

Влияние на неживую природу

Влияние солнечного ветра

Солнечная активность вызывает возмущения в магнитосфере Земли, которые, в свою очередь, могут воздействовать на земные организмы. Раздел биофизики,…

Влияние ультрафиолетового излучения

Солнца разрушает молекулу кислорода, которая распадается на два составляющих её атома (атомарный кислород), и возникшие таким путём свободные атомы… Озон жизненно важен для существования жизни на Земле. Образуется он за счёт… Ультрафиолетовые лучи также в небольшом количестве (в большом количестве они могут вызвать рак кожи) усиливают работу…

Диагенез, фации.

Различают два этапа диагенетичного минералообразования: окислительный и восстановительный. Фация в геологии: 1. Физико-географические условия отложения осадочной породы (озёрные, лагунные, морские)

Виды геологических фаций

На основании фациальных исследований в составе земной коры выделяют отдельные фации. Фации осадочных пород по месту их образования принято делит на три основные группы:

· морские фации;

· переходные фации:

· лагунные фации;

· дельтовые фации;

· континентальные фации.

 

Осадочные горные породы и их классификация

Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмовили всех трёх процессов одновременно.

Классификация осадочных горных пород

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так,известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует.

Однако для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

Процессы выветривания, основные формы и факторы выветривания

Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в… Выветривание отражает взаимодействие двух ведущих противоположных начал –… В ходе выветривания происходит дезинтеграция породы, разделение ее на составные части под действием различных факторов…

Физическое выветривание

Физическое выветривание происходит, в основном, под действием изменения температуры, замерзания-оттаивания воды, действия сверлящих (роющих)… Среди факторов выветривания отметим, в первую очередь, изменение температуры –… Составной частью физического выветривания, эрозии и денудации является действие гравитационных факторов, определяющих…

Химическое выветривание

Основные факторы данного типа выветривания – вода, углекислота, сильные (серная, азотная), органические кислоты, кислород, сероводород, метан,… Биогенный фактор – важнейший агент влияние на совокупность процессов… Для реакций, происходящих при выветривании и определяющих вынос соединений с места разложения, важен такой показатель…

Подводное выветривание

Главные факторы подводного разложения – вода, биос, газовый режим, соленость, давление, температура, а слой придонной воды содержит взвешенные… Быстрое накопление осадков не способствует развитию процессов подводного…  

Коры выветривания

Термин "кора выветривания" введён в геологическую литературу швейцарским геологом А. Геймом (1879). Систематическое изучение коры… Образование коры выветривания зависит от биоклиматических, геолого-структурных… Различают три типа профилей (полный, сокращённый и неполный). Полный профиль включает все 4 минерально-геохимические…

Эоловые процессы

Эоловые процессы происходят везде, где есть незакрепленные рыхлые отложения, например на песчаных берегах рек. Даже в тундре среди болот можно… Особенно явно ветер демонстрирует свою силу во время бурь и ураганов, когда… Эоловый город. В 1906 году в Китайской Джунгарии у подножия гор Караарат экспедиция русского геолога В.А. Обручева…

Формирование речной долины, образование речных террас, их типы.

Зачаточными формами речных долин являются промоины, балки, овраги, создаваемые непостоянными (периодическими) водотоками. Долины обычно образуют целые системы; одна долина открывается в другую, эта, в… Гидрологами, геологами и геоморфологами выделяются следующие основные элементы долины :

Виды эрозии в речных потоках, профиль равновесия реки и факторы его определяющие.

     

Водно-ледниковые отложения, особенности строения и рельефа перигляциальных областей.

Ледниковые отложения

Изучение ледниковых отложений, оставленных давно исчезнувшими ледниками, помогает нам узнать, какой была Земля во время ледникового периода.… Некоторые морены движутся у поверхности льда. К ним относятся боковые морены,… Крупные валуны могут переноситься ледником на многие километры, оставаясь при этом целыми. На новом месте они выглядят…

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Инфильтрационные подземные воды образуются в результате просачивания (инфильтрации) в глубину атмосферных осадков, выпадающих па земную поверхность.…

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Подразделение подземных вод на ряд типов может быть осуществ­лено по различным признакам: по происхождению, условиям залегания, гидравлическим свойствам, химическому составу, возрасту и т. п. Имеется много различных систем классификации.
Подразделение подземных вод по их происхождению приведено выше. По условиям залегания вы­деляются три основных типа подзем­ных вод: верховодка, грунтовые воды и напорные межопластовые, или арте­зианские, воды. Иногда выделяют меж­пластовые безнапорные воды.

Рис. 3. Схема залегания грун­товой воды и соотношение ее сверховодкой:

/ — зона аэрации; // — зона на­сыщения водой (грунтовая вода); /// — водоупорное ложе; IV — зо­на капиллярного поднятия; V — верховодка; / — песок; 2 — водонасыщенный песок; 3 — глина; 4 — тяжелый суглинок; 5 — источ­ник; 6 — направление движения грунтовых вод; 7 — зеркало, или уровень, грунтовых вод
Верховодка. К верховодке отно­сятся подземные воды, залегающие на небольшой глубине от поверхности земли в зоне аэрации. Отличие верхо­водки от грунтовых вод в основном заключается в том, что она распола­гается выше них и, кроме того, огра­ничена площадным распространением. Это периодически существующие ло­кально развитые подземные воды, не имеющие регионально выдержанного водоупора. Они накапливаются на по­верхности небольших линз или пере­межающихся слоев водонепроницае­мых и полупроницаемых горных пород. Таковы, например, линзы морен в флювиогляциальных отложениях, погребенные почвенные горизонты в лёссовидных суглинках, глинистые линзы в песчаном аллювии и т. п. Мощность верховодки (0,5—1, редко 2—3 м) и ее уровень подвержены значительным колебаниям, которые находятся в соответ­ствии с климатическими изменениями. Наибольшей величины мощность верховодки достигает весной или осенью. Часто, при малом количестве осадков, верховодка совсем исчезает. Большое количество таких линз . верховодки можно наблюдать в степных районах юго-востока европей­ской части СССР, где они обычно локализованы под степными блюд­цами и другими понижениями рельефа, развитыми на поверхности лессовидных суглинков. Местное население использует эту воду для водо­снабжения.
Грунтовые воды. Грунтовые воды пользуются большим распростра­нением. Это воды первого от поверхности постоянного водоносного гори­зонта, залегающего на первом более или менее выдержанном водонепро­ницаемом слое. Они могут накапливаться как в рыхлых пористых антропогеновых и доантропогеновых породах, так и в трещиноватых твердых горных породах. Отсутствие водоупорной кровли обусловливает питание их на всей площади распространения, или, иначе, область пита­ния грунтовых вод совпадает с областью их распространения.
В грунтовых водах следует различать верхнюю поверхность, или зеркало грунтовых вод, и водоупорное ложе (водонепроницаемая горная порода, подстилающая грунтовые воды).Порода, насыщенная водой, называется водоносным слоем или водонос­ным горизонтом. Мощность водоносного слоя — расстояние от зерка­ла грунтовых вод до водоупорного ложа. Грунтовые воды по своим гид­равлическим особенностям — безнапорные или обладающие небольшим местным напором. Уровень грунтовых вод подвержен достаточно резким колебаниям в зависимости от метеорологических условий. К зеркалу грунтовых вод примыкает капиллярная кайма, в которой поры породы лишь частично заполнены водой, поднимающейся по капиллярам.
Движение грунтовых вод. Зеркало грунтовых вод редко бы­вает горизонтальным. Часто оно повторяет, в несколько сглаженном виде, рельеф поверхности и имеет четко выраженный наклон в сторону пони­женных мест. Происходит это вследствие того, что подземные воды находятся в непрерывном движении. Они двигаются в виде грунтового потока, подчиняясь силе тяжести, в направлении к оврагам, рекам, мо­рям и другим понижениям рельефа, где происходит их разгрузка в виде источников. Эти области называются областями разгрузки, или областями дренирования. Грунтовые воды движутся по порам и нешироким трещинам в виде отдельных тонких струек, параллельных друг другу. Такой вид движения называется ламинарным. Скорость движения подземных вод зависит от водопроводимости горных пород, а также от гидравлического уклона зеркала воды.
Режим грунтовых вод. Уровень, количество и качество грун­товых вод с течением времени меняется. Они чувствительно реагируют на изменение внешних гидрометеорологических условий, будучи тесным образом связаны с водным режимом Земли.
Основным ведущим фактором при этом являются климатические условия и особенно количество атмосферных осадков. В многоводные годы, когда атмосферных осадков выпадает много, уровень грунтовых вод повышается, в маловодные годы, наоборот, понижается. Иногда колебания уровня имеют резко выраженный сезонный характер и в тече­ние года достигают нескольких метров. При этих колебаниях некоторые слои пород периодически то заполняются водой, то осушаются. Таким образом, па пространстве от поверхности Земли до водоупорного ложа отчетливо выделяются 8 зоны: 1) зона аэрации, располагающаяся над уровнем грунтовых вод, она не заполнена водом, и атмосферные осадки через нее лишь просачиваются в нижележащие, зоны; 2) зона периодического насыщения водой, расположенная между минимальным уровнем подземных вод, соответствующим засушливым периодам, и наивысшим, устанавливающимся в многоводные периоды.

 

Рис. 4. Схема залегания и движения грунтовых вод в

междуречном массиве:

1 — песок; 2 — суглинок; 3 — минимальный уровень грун­товых вол; 4 — максимальный уровень грунтовых вод

Рис. 5. Различные случаи соотношения поверхностных и

грунтовых под (но М. Л. Вевиоровской):

А—зеркало грунтового потока наклонено к реке (обрат­ное соотношение наблюдается только в период паводков);

Б—зеркало грунтового потока наклонено от реки, питание грунтовых вод происходит за счет инфильтрации реч­ных вод; 1— водопроницаемые породы; 2 — водонепрони­цаемые породы; 3 — уровень грунтовых вод

 

Эта зона характеризуется периодическим смачиванием и осушением; 3) зона полного насыщения между наинизшим уровнем грун­товых вод и водоупорным ложем (рис. 4). Вместе с изменением уровня грунтовых вод изменяется дебит источников и химический состав воды. В природных условиях наблюдается гидравлическая связь грунто­вых вод с поверхностными водотоками, или водоемами (реками, озера­ми, и т. п.).
В районах с засушливым климатом часто наблюдается обратная картина, уровень грунтовых вод понижается от реки и, следовательно, питание их происходит речны­ми водами (рис. 5, Б). Это имеет место у рек Амударьи и Сырдарьи и других, получаю­щих основное питание от тая­ния ледников и снега в горах. При пересечении ими пустын­ных пространств, они теряют часть своего расхода на пита­ние подземных вод. Следует отметить, что в настоящее вре­мя для многих районов факто­ром, оказывающим существен­ное влияние на режим грунто­вых вод, является хозяйствен­ная деятельность человека. Изменение режима грунтовых вод имеет большое практическое значение при решении ряда народнохозяйственных задач, поэтому изу­чению его уделяется огромное внимание. При решении вопроса о водо­снабжении какого-либо населенного пункта необходимо учитывать наи­более низкое положение уровня грунтовых вод, ниже которого и следует закладывать эксплуатационные скважины и колодцы. Иначе нужно подходить к оценке изменения уровня грунтовых вод при строительстве различного рода сооружений. Здесь особое значение приобретает пра­вильная оценка возможных повышений уровня. Всякое заключение о влиянии грунтовых вод на фундаменты сооружений должно учитывать сведения о наиболее высоком стоянии грунтовых вод для данной мест­ности. При устройстве различных водохранилищ необходимо учиты­вать величину подпора грунтовых вод в берегах и его влияние па раз­личные сооружения. В комплекс исследований подземных вод неотъем­лемой частью входит изучение их режима во времени. Исследования сводятся к длительным (многолетним) стационарным наблюдениям над уровнем грунтовых вод, их температурой, химическим составом, над количеством выпадающих атмосферных осадков и температурой воздуха и над изменением уровня воды в поверхностных водоемах и реках, с которыми обычно связаны грунтовые воды. В настоящее время в раз­личных районах СССР организованы и работают специальные, государ­ственные режимные гидрогеологические станции и, кроме того, сущест­вует много ведомственных станций.

 

Рис. 6. Схема залегания межпластовых ненапорных вод:

1 — водонепроницаемые породы; 2 — водо­проницаемые породы; 3 — грунтовые воды; 4 — межпластовые воды; 5 — область пита­ния; 6 — источник

Безнапорные межпластовые воды. Помимо грунтовых вод иногда выделяются безнапорные межпластовые воды, отличаю­щиеся от грунтовых вод тем, что находятся между двумя выдержанны­ми ведоупорными пластами (рис.6). Питание их происходит не на всей площади распространения водоносного слоя, а только в месте вы­хода его на поверхность.
Обычно такие воды развиты в условиях расчлененного рельефа и залегают, выше базиса эрозии (местной гидро­графической сети). «Они не заполняют полностью водоносного слоя, не имеют соприкосновения с водонепроницаемой кровлей и характеризуют­ся свободной ненапорной поверхностью. На береговых склонах оврагов и рек часто образуются источ­ники, или родники, при вскры­тии контакта водоносных и во­доупорных пород. Таким обра­зом, межпластовые воды явля­ются проточными и по услови­ям передвижения аналогичны грунтовым нисходящим водам,, подчиняющимся законам силы тяжести.

 

Рис. 8.7. Схема залегания артезианских вод:
1 — область питании; 2—водоносный слой; 3— одотчфоппцаеыые слон; 4 — самоизливающийся колодец; 5— колодец, в котором напорная вода не изли­вается; 6 — пьезометрический уровень напорных вод (рис. Н. П. Костенко)
Напорные, или артезиан­ские, межпластовые воды. К напорным водам относятся, воды, залегающие между дву­мя водонепроницаемыми плас­тами горных пород ниже бази­са эрозии.
Артезианские воды полу­чили свое название от провин­ции Артуа (фр. artesien) во Франции, которая в древности называлась Артезия. Там впер­вые в Европе в 1226 г. при помощи трубчатых колодцев получена самоизливающаяся подземная вода.
Наиболее благоприятные условия для формирования напорных вод создаются в пределах раз­личных прогибов земной коры, а также при моноклинальном залегании горных пород? В первом случае (рис. 8.7, 8,8, I) водоносные слои изогну­ты, в виде мульды или чаши.< Областью питания подземных вод является место выхода водоносного слоя на поверхность. Атмосферные воды, поступая в водопроницаемые слои путем инфильтрации или инфлюации движутся к центральным частям мульды и за­полняют весь водоносный слой, находясь под гидростатическим давле­нием. Если выкопать колодцы или пробурить скважины до водоносного слоя, то подземная вода после ее вскрытия поднимется на значительную высоту.
Наиболее известным и имеющим огромное значение в водоснабже­нии городов и селений центральной части европейской территории Союза являются М о с к о в с к п и артезианский б а с с е и н. На­порные воды приурочены здесь к трещиноватым, местами закарстован-ным известнякам и доломитам каменноугольного возраста. Общая мощность каменноугольных отложений в центральной части Москов­ской впадкны достигает 150—320 м, а к северо-восточной части — 400 м. Напорные воды приурочены здесь к отложениям всех трех отделов — нижпекаменноуголыюму, средпекаменпоуголыюму и верхнекаменно­угольному — и образуют несколько водоносных комплексов, изолирован­ных друг от друга глинистыми слоями. Напорные воды этих горизонтов отличаются хорошими качествами и широко используются в ряде мест и в самой Москве для питьевого и промышленного водоснабжения. Области питания этих водоносных горизонтов располагаются на западе, юго-западе, юге и востоке артезианского бассейна.

27. Карстовые процессы, типы карста и его поверхностные формы

Карстовые процессы. Это процессы выщелачивания водорастворимых горных пород подземными и атмосферными видами и образования в них различных пустот. Но не все природные полости являются карстовыми. К ним, например, не относятся:

1. Раскрытые тектонические трещины;

2. Пустоты в лавовых потоках;

3. Полости в гидротермальных и пегматитовых жилах.

Карстующимися породами являются:

• известняки (порода, целиком состоящая из минерала кальцита)

 

• как правило, органогенного происхождения, образуются в океанах на значительных глубинах, представляют собой известковые останки морской флоры и фауны.

• мергели (известняк с глинистой составляющей более 5%);

• меловые породы (разновидность известняка из останков планктонных водорослей);

• доломиты, доломитизированные известняки (известняк с примесью минерала доломита СаMg[CO3]2);

• гипсы (порода, целиком состоящая из минерала того же названия – гипс СаSO4*2H2O);

• ангидриты (как порода состоят из минерала ангидрита (безводного гипса) CaSO4 );

• соленосные толщи;

• конгломераты (окатанная галька любого состава, сцементированная известковым цементом с примесью песка. Растворяется известь, а галька выносится механически.);

• брекчии (отличается от конгломерата неокатанностью сцементированных обломков);

• песчаники (сцементированный известковым цементом песок различного состава;

• вулканические туфы (также содержат известковую составляющую, которая может легко растворяться).

Рис. 1. Схема карстовых процессов в горном массиве: 1 - карры; 2 - воронки; 3 - естественные шахты и колодцы; 4 - пещерная галерея; 5 - вертикальная пещерная полость; 6 - сталактиты; 7 - сталагмиты и сталагнат (натёчная колонна); 8 - натёчные драпировки; 9 - подземные водотоки; 10 - сифон; 11 - подземный водопад; 12 - грот с карстовым источником типа воклюз; 13 - вход в пещерную систему.

К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы.
Среди карров в генетическом аспекте следует различать:

1. Формы, возникшие на оголенной поверхности растворимой горной породы.
2. Формы, образовавшиеся под почвенно-растительным покровом с последующим его удалением.

Среди карстовых воронок выделяют три основных генетических типа:

1. Воронки поверхностного выщелачивания, или чисто коррозионные. образуются за счет выщелоченной на поверхности породы через подземные каналы в растворенном состоянии.
2. Провальные воронки, или гравитационные.Образуются путем обвала свода подземной полости, возникшей за счет выщелачивания карстующихся пород на глубине и выноса вещества в растворенном состоянии.
3. Воронки просасывания, или коррозионно-суффозионные.

Образуются путем вмывания и проседания рыхлых покровных отложений в колодцы и полости карстующегося цоколя, выноса частиц в подземные каналы и удаления через них во взмученном и взвешенном состоянии.
Распространен и переходный тип между типами 2-м и 3-м. Кроме трех основных типов и переходного могут быть отмечены еще несколько типов. Генетически близки к воронкам поверхностного выщелачивания коррозионно-эрозионные воронки, возникающие из поноров на дне логов или польев. Более редкий тип – воронки, разработанные действием восходящих источников. Блюдца, западины – это нечетко выраженные мелкие воронки.
Воронки всех генетических типов, сливаясь своими краями, образуют сдвоенные, строенные и более сложные ванны и котловины. Крупные котловины в Югославии называют увала. Выделяют два основных типа: Увала – сложные, образовавшиеся посредством слияния нескольких больших воронок (вртача), с рядом углублений на дне, и плоскодонные котловины.
Котловины могут относится к генетическим типам – поверхностного выщелачивания, провальному, просасывания, а также созданным в комбинации с другими процессами, например эрозионным. Крупные котловины поверхностного выщелачивания часто образуются за счет корродирующего действия талых вод снежных и фирновых пятен. Многие из таких котловин – наследие перигляциальных условий последней ледниковой эпохи.
Полья по своему происхождению до недавнего времени разделяли на следующие виды:

• Тектонические.

• Возникшие путем подземного механического выноса нерастворимой породы, залегающей среди карстующихся известняков или на контакте с ними.

• Образовавшиеся путем слияния группы смежных воронок и котловин (увала) при их росте в горизонтальном направлении.

• Провальные.

Крупные котловины чисто тектонического происхождения (грабены, синклинальные прогибы) нельзя считать польями. При образовании польев обязательны выщелачивание и вынос растворенного вещества через подземные каналы. Поэтому в первую группу следует включить тектонически-коррозионные и тектонически-коррозионно-эрозионные полья, к которым, вероятно, относятся большая часть крупных польев Югославии.
Широко распространены полья второго типа, к ним относятся Шаорская и Ахалсопельская котловины. Полья третьего типа обычно небольшие, неправильной лопастной формы характерные не только для карбонатного, но и для гипсового карста, встречаются даже в платформенных условиях.
Карстовые останцы характерны в основном для весьма зрелых стадий развития карста. Они многочисленны и разнообразны в быстро развивающемся соляном карсте. В карбонатном же в карсте останцы свойственны преимущественно тропическим областям, если не иметь ввиду мелкие, а также реликтовые формы, образовавшиеся в прежних тропических условиях. Для тропического карста характерны высокие и крутосклонные останцы в виде столбов, конусов, плоских башен и более мелкие конусообразные и куполовидные формы. Склоны останцов (моготе) могут быть голыми, изборожденными желобковыми каррами, либо густо одетыми древесно-кустарниковой растительностью, среди которой на оголенных отвесных скалах развиты стенные карры. В обрывистых стенах встречаются гроты, нередко со сталактитовыми занавесями. Внутри останцы бывают пронизаны пещерными ходами. Считают, что останцы образуются лишь в химически относительно чистых массивных известняках. Переход от поверхностных форм к пещерам типа гротов представляют навесы и ниши. Естественные мосты и арки чаще встречаются при обрушении потолка пещерных тоннелей, а иногда и ниш.
Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы и шахты, пропасти, пещеры.
Карстовые колодцы и шахты – это вертикальные или круто наклонные полости, различающиеся между собой по глубине; к шахтам относятся полости глубже 20 метров, достигающие нескольких десятков, а то и сотен метров. Полости колодцев и шахт могут быть провальными (гравитационными); гравитационно-коррозионными, образованными путем выщелачивания водой карстующейся породы по трещинам и частичных обрушений.
Карстовые пропасти представляют собой комбинации естественных шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами. К ним относятся, в частности, глубочайшие карстовые полости мира, достигающие глубины 1000 метров и более.
Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания, часто при совместном действии растворения и размыва горной породы. При восходящем развитии земной коры в условиях большой мощности известняковых толщ и складчатой структуры возникают многоэтажные системы пещерных галерей. Известны значительные многоэтажные пещерные системы.
В пещерах-ледниках существуют следующие ледяные натечно-капельные и кристаллические образования:

1) Остаточные. если нерастворимая часть карбонатной породы не уносится водными потоками, а остается на месте своего образования (так называемая «глинка»), то это элювий.
2) Обвально-гравитационные. (Обвалы, глыбы, щебень.)
3) Речные отложения – аллювий, аллювиальные. (Песок, галька, гравий.)
4) Криогенные (продукты ледниковой деятельности, находятся в нижних частях нивально-коррозионных колодцев).
5) Биогенные.
6) Гуано (тропические пещеры), экскременты летучих мышей, в привходовых частях – кости упавших животных, стволы деревьев.
7) Хемогенные. Все виды натечных образований:

Сталактиты, сталагмиты, сталагнаты (сросшиеся в колонну сталактит и сталагмит), облицовка стен, занавеси, портьеры (если источник раствора не точечный, а линейный – щель), палки, пагоды, медузы, колонны, каменные плотины, каменные водопады. Все перечисленные формы имеют одно происхождение.

• Макаронины.

Если сталактит имеет сосулькообразную, коническую форму, то макаронины имеют по всей длине (до метра и более) примерно одинаковую толщину. Зерна слагающего его кальцита более крупные, полый канал в макаронине имеет диаметр до нескольких миллиметров, а у сталактита он очень тонкий. Сталагмит канала не имеет вовсе.

• Кораллиты.

Механизм их образования до конца не ясен. Вероятно, они образуются диффузией ионов из окружающих пород через водные пленки, конденсирующиеся на стенах полостей. Обычно образуются на боковых стенках и дне пещер.

• Кристалликтиты.

Пучки хорошо выраженных кристаллов кальцита (до первых см.), растущие из вершин кораллитов.

• Геликтиты.

Сталактит растет строго по вертикали, поскольку его рост контролируется силой тяжести. Рост геликтита контролируется не силой тяжести, а кристаллизационной силой. Кристалл представляет собой параллельные ряды атомов и следующий ряд подстраивается к предыдущему. Таким образом, рост происходит по оси роста кристалла, которая может быть ориентирована в пространстве как угодно.
Поэтому, направление роста геликтита также не зависит от силы тяжести. Скручивание происходит из-за примесей других атомов. Если в слое одинаковых атомов появляется чужеродный атом, то следующий слой не будет параллелен предыдущему, и направление роста кристалла изменится. Геликтит представляет из себя сросток параллельных волосовидных кристаллов кальцита или арагонита.

• Лунное молоко

Представляет из себя зародыши кристаллов кальцита, рост которых блокировался адсорбцией ионов магния поверхностью зародышей. Поэтому уже образовавшиеся микрокристаллы далее не растут. Но раствор пересыщен карбонатом кальция и последний должен выпадать в осадок. Выпадают все новые кристаллы, рост которых тут же блокируется.

• Антолиты.

Игольчатые кристаллы легкорастворимых минералов (гипс и др.) на дне высохших луж, озер. Характерны для южных, тропических пещер, где влажность не высока и возможно высыхание. В условиях Кавказа иногда встречаются на значительных глубинах, где температура может увеличиваться на 5-10 градусов. В среднем температура пород увеличивается на 1 градус на каждые 33 м. глубины.

• Пизолиты (пещерный жемчуг).

Неприкрепленная форма, округлые образования до 1-2см. в диаметре на дне подземных озер.

• Пленки, забереги, оторочки, блюдца – по берегам подземных озер.

Наряду с растворением подземные воды способны в определённых условиях выносить из горных пород твёрдые частички чисто механическим путём. Это процесс суффозии. Она особенно проявляется на выходе восходящих источников напорных вод. Вынос источником глины и песка из водоносного слоя уменьшает постепенно объём слагающей его породы и вызывает тем самым просадку и обрушение части склона, расположенной под источником.
Осевшая порода размокает и уносится водой. Постепенно над источником в склоне образуется полукруглая выемка с крутыми склонами: суффозионный цирк – обычно небольших размеров. Суффозия на выходе подземных вод является одним из существенных факторов, способствующих возникновению оползней.

Существуют следующие стадии образования пещер:

1. Образование полости. Происходит чистая эрозия вместе с коррозией. Обвалы, бурные потоки воды. Натеки и кристаллические образования не встречаются. Большинство абхазских пещер находятся на этой стадии развития.
2. Уменьшение притока воды, уменьшение эрозии. Вода стекает струями по стенам пещеры. Образуются крупные натеки: облицовка стен, пагоды, колонны, травертиновые плотины, каменные водопады. Много озер, пизолиты.
3. Приток воды еще меньше, по каплям. Образуются макароны, тонкие сталактиты.
4. Приток воды еще меньше. Вода конденсируется из воздуха. Происходит рост кораллитов благодаря диффузии. На концах кораллитов возникают кристалликтиты.
5. Полное высыхание пещеры. Карст стареет. Реликтовый карст. Пещеры Крыма в большинстве своем находятся на этой стадии развития.

Перечисленные пять стадий могут повторяться. Известны пещеры, где прошло шесть полных циклов. Какие-то стадии могут выпадать, развитие может остановиться на каком-то этапе.
Интенсивность карстообразования зависит от следующих факторов:

• Уровень грунтовых вод.

• Химическая инертность пород. Примеси магния резко снижают интенсивность карстообразования.

• Примеси глинистого материала. Микротрещины забиваются глинистыми частицами (кольматация трещин). Поэтому карст не развивается по мергелевым толщам.

• Экспозиция склона. Более благоприятен северный склон, так как там больше влажность и дольше держится снеговой покров (более интенсивны нивальные процессы).

• Рельеф. Особенно благоприятны закрытые котловины, днища с откосами до 15 градусов.

• Почвы. Мощность и биология почв влияют на обогащение вод углекислотой и, следовательно, на интенсивность карстовых процессов. Горные черноземы, горные лесные почвы особенно благоприятны. Неблагоприятны скелетные маломощные почвы.

• Механические свойства пород. Трещиноватость, напластование.

• Количество осадков. Климат. Интенсивность испарения. Нивация.

 

Карст, распространение, условия развития, поверхностные и подземные карстовые формы

Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью.

Развитие карста

· а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам; · б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность; · в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное пространство для вертикального движения…

Виды карста

Карст характеризуется комплексом поверхностных (воронки, карры, желоба, котловины, каверны и др.) и подземных (карстовые пещеры, галереи, полости,…

Псевдокарст

30. Типы гравитационных геологических процессов. Гравитационные процессы- процессы изменения поверхности Земли под…

Главной причиной возникновения гравитационных процессов является потеря устойчивости

Склонов под действием различных природных и техногенных процессов. Обвалы и осыпи

формируются преимущественно в горных районах, сложенных крепкими породами. Обвальные и осыпные отложения у подножья склонов называются коллювием. Оползни – скользящее

Смещение массива горных пород вниз по склону без нарушения его внутреннего строения.

Этому способствует обводненность пород и наличие водоупорного слоя, играющего роль «смазки».

Оползни, факторы их возникновения, морфология оползневых тел.

Причины Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей… · увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

Ледники. Геологическая деятельность ледников

Главными факторами образования ледников являются атмосферные осадки, выпадающие в виде снега, и низкие температуры, не позволяющие выпавшему за год… Фирнизация теплого (инфильтрационного) типа идет значительно быстрее – во… В составе ледника выделяют две области: область питания, где накапливаются снег и лед, и область стока (абляции), где…

Вулканизм. Плутонизм.

Плутонизм — направление в геологии, распространённое в конце XVIII — начале XIX веков, последователи которого считали, что ведущую роль в…

Типы вулканических аппаратов и их строение.

Жерло вулкана – вертикальный или почти вертикальный канал, соединяющий магматический очаг вулкана с поверхностью земли, где жерло заканчивается… Конус вулканический (рис.5.2) – вулканическая постройка, имеющая форму конуса… Кратер вулканический (рис. 5.3) – впадина в виде чаши или воронки, образовавшаяся в результате активной,…

Продукты извержения вулканов и строение лавовых потоков.

Жидкие. Это именно лава, температура этих извержений в пределах 600-1200 с. Вязкость лавы объясняется ее химическим составом и зависит от количества… Газообразные – фумарол и софион. У них очень важная роль: во время… Есть несколько видов фумарол: сухие (температура 5000с); кислые (температура 3000-4000с); щелочные или аммиачные…

Строение куполов и экструзий.

Магматические горные породы и их классификация

Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные(глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.

Классификация магматических горных пород

История создания научной систематики восходит к прошлому столетию, классическим трудам К. Розенбуша, Ф. Ю. Левинсон-Лессинга и других основоположников современной петрографии-петрологии.

В основу классификации магматических положен их генезис, химический и минеральный состав.

· По генезису магматические горные породы подразделяются на эффузивные и интрузивные.

· Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это граниты, диориты, габбро, сиениты.

· Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это базальты,диабазы, андезиты, андезито-базальты, риолиты, дациты, трахиты.

· По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», неизменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.

· К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими.

· В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO₂ в породе, тем она светлее.

Географическое распространение современного вулканизма.

Трещинный и ареальный типы вулканизма

Ареальный тип извержения.

К этому типу относятся массовые извержения из многочисленных близко расположенных вулканов центрального типа. Они часто бывают приурочены к мелким трещинам , или узлам их пересечения .В процессе извержения некоторые центры отмирают , а другие возникают . Ареальный тип извержения захватывает иногда обширные площади, на которых продукты извержения сливаются, образуя сплошные покровы .

Тектоника

Тектоника (от греч. τεκτονικός, «строительный») — раздел геологии, предметом изучения которого является структура (строение) твёрдой оболочки Земли — земной коры или (по мнению ряда авторов) её тектоносферы(литосфера + астеносфера), а также история движений, изменяющих эту структуру..

ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

1. Согласные инъекции (инъекции по плоскостям наслоения осадочных пород). Пластообразные интрузивные залежи,илисиллы (рис. 14, А). Силлы… 2. Несогласные инъекции(прорывающие слои осадочных или метаморфических… Формы залегания эффузивных пород:

Первичные залегания горных пород

Залегание горных пород - положение, форма и взаимоотношение геологических тел в земной коре. Для осадочных пород и некоторых пород вулканического происхождения характерны пластообразная форма и пологое, близкое к горизонтальному первичное залегание. Под воздействием тектонических процессов происходит нарушение залегания горных пород, образуются тектонические структуры. По залеганию горных пород можно судить о геологическом и географическом прошлом Земли.

Складчатые нарушения

   

Разрывные нарушения.

Из огромного количества разрывных нарушений наиболее простые представлены трещинами,возникающими почти мгновенно, например при землетрясениях.… Трещины — неотъемлемая часть любых разрывных нарушений — образуются в земной… В земной коре трещины часто образуются при тектонических изгибах в связи с происходящим при этом растяжением горных…

Горообразование.

Начнем с очень давнего периода, когда не было еще ни равнин, ни гор и, если следовать священному писанию, лишь дух Божий летал над водой. Впрочем,… Примерно пять с половиной миллиардов лет назад, по одной из гипотез, из… Прогибание идет очень медленно по несколько сантиметров в год и продолжается тысячи и миллионы лет. Прогибы…

Землетрясения.

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмомлавы при вулканических извержениях.

Типы сейсмических волн

· Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны… Существует ещё третий тип упругих волн — длинные или поверхностные волны…

Шкала интенсивности

1. балл (незаметное) — колебания почвы, отмечаемые прибором; 2. балла (очень слабое) — землетрясение ощущается в отдельных случаях людьми,… 3. балла (слабое) — колебание отмечается немногими людьми;

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64)

12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

Понятие о метаморфизме и его факторах, типы метаморфизма.

Факторы метаморфизма: 1) Температура 2) Литостатическое давление

Предмет ГЕОЛОГИЯ, объект изучения, задачи.

Современная геология изучает состав, строение и историю Земли, закономерности и процессы формирования земной коры, слагающих ее минералов, горных… Очень велико и познавательное значение геологии. Как наука о Земле, ее… Земля состоит из ядра и нескольких оболочек, обладающих различным составом и разными физическими свойствами.…

Полезные ископаемые. Их классификация

Полезные ископаемые — минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.). Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны.

Человечество с древних времен использовало полезные ископаемые. Именно благодаря этим дарам природы человек прошел путь от каменного века до современных технологий. Согласно научной классификации, к полезным ископаемым относятся все минералы или породы, которые человек добывает с целью использовать их в своей хозяйственной деятельности.

На сегодняшний день активно добываются примерно двести наименований полезных ископаемых. Каждое месторождение является по-своему уникальным, так как добываемые минералы и горные породы сформировались в определенном районе благодаря стечению огромного числа факторов. Поиск и оценка полезных ископаемых – это главная задача такой науки как геология. Однако при разработке месторождений стоит помнить, что подавляющее количество полезных ископаемых относятся к исчерпаемым и невосполнимым.

В зависимости от типа образования полезные ископаемые делятся на осадочные, магматические и метаморфические. Осадочные породы образуются в результате разрушения и последующего наслоения друг на друга различных материалов, в том числе и живых организмов. В результате возникают такие полезные ископаемые как уголь, нефть, известняк, ракушечник и т.д. Магматические породы формируются в результате выхода раскаленной магмы. Они, как правило, имеют кристаллическую структуру. К таким породам относятся базальт, гранит, андезит, трахит и др. Метаморфические породы возникают при воздействии температуры и давления на залегающие породы и материалы. Под таким воздействием породы изменяют свою структуру, в результате чего появляются совершенно новые материалы. Так из известняка со временем появляется мрамор, из глины – сланец, а из железистой глины – железная руда.

Как уже выше говорилось, человек ведет поиск и добычу полезных ископаемых, чтобы затем использовать их в своей хозяйственной деятельности. В зависимости от промышленного использования полезные ископаемые делятся на:

• Рудные. К ним относятся залежи металлических руд, например, месторождения черных, благородных, легких и радиоактивных металлов;
• Нерудные. Из таких месторождений добываются полезные ископаемые, которые в дальнейшем используются в качестве сырья в химической, металлургической, строительной отраслях, а также как удобрения в сельском хозяйстве;
• Горючие. Эти месторождения разрабатываются наиболее интенсивно, поскольку именно из них добываются энергоносители – нефть, уголь, газ и прочие;
• Гидроминеральные. К ним относятся все запасы вод, добываемых человеком для бытовых и промышленных нужд.