Вопрос № 34. Стратиграфическая шкала фанерозоя. Краткая палеографическая, палеоклиматическая характеристика девонского периода Урала.

Вопрос № 35. Платформы и геосинклинали (складчатые пояса). Строение, мощности слагающих комплексов пород, магматизм, вулканизм, метаморфизм, металлогения (сравнительный анализ). Геосинклинальные области и платформы образуют главнейшие структурные блоки земной коры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.Самыми молодыми структурными элементами материковой земной коры являются геосинклинали. Геосинклиналь – это высокоподвижный, линейно-вытянутый и сильно расчлененный участок земной коры, характеризующийся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями. Геологическая структура, возникшая там, где движения имеют геосинклинальный характер, носит название складчатой зоны. Таким образом, очевидно, что складкообразование характерно, прежде всего, для геосинклиналей, здесь оно проявляется в наиболее полной и яркой форме. В своём развитии геосинклиналь проходит несколько стадий. На ранней стадии развития в них наблюдается общее погружение и накопление мощных толщ морских осадочных и вулканогенных пород. Из осадочных пород для этой стадии характерны флиши (закономерное тонкое чередование песчаников, глины и мергелей), а из вулканических – лавы основного состава. На средней стадии, когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км, процессы погружения сменяются постепенным воздыманием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах – метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает кислая магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего воздымания поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами с излиянием лав среднего и основного состава; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более. С прекращением процессов воздымания высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина – пенеплен – с выходом на поверхность «геосинклинальных низов» в виде глубоко метаморфизованных кристаллических пород. Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры – платформу.Современными геосинклиналями на Земле являются области, занятые глубоководными морями, относимыми к группам внутренних, полузамкнутых и межостровных морей.ПЛАТФОРМА — основной элемент структуры континентов, противопоставляемый геосинклиналям и отличающийся от последних существенно более спокойным тект. режимом. Площадь П. до нескольких млн. км2; они характеризуются изометричной, полигональной формой. В П.различаются 2 основных структурных этажа. Нижний (фундамент) слагают метаморфизованные осад. и вулканогенные форм. геосинклинального типа, смятые в складки и прорванные интрузиями; верхний (платформенный чехол) сложен осад., реже вулканогенными, п. небольшой (в среднем 3 — 4 км) по сравнению с геосинклиналями мощи. П. чехла имеют пологое залегание и осложнены многочисленными платформенными структурами разл. размеров. Эти структуры на древних П. обычно связаны с подвижками блоков фундамента по разломам. На молодых П. структуры чехла нередко (частично) наследуют внутренние структуры фундамента. Более интенсивная складчатость имеет место: 1) во впадинах, содер. соленосные форм. ; 2) вблизи окраины смежных складчатых областей; 3) в авлакогенах. Между фундаментом и платформенным чехлом местами присутствует промежуточный структурный этаж, в составе которого развиты терригенные и вулканогенные п., близкие по характеру к молассам. Степень его дислоцированности иногда довольно значительна. Наиболее широко этот этаж распространен на молодых платформах. Магм. деятельность на П. (см. Магматизм платформенный) гораздо слабее, чем в геосинклиналях. Продукты магматизма сравнительно однообразны и представлены преимущественно производными базальтовой (шелочно-базальтовой) магмы. Сейсмическая активность П. резко понижена по сравнению с геосинклиналями. Лишь в районах, примыкающих к крупным разломам и геосинклиналям, она становится несколько более высокой. Геотермический градиент (и соответственно тепловой поток) в 2 — 4 раза меньше, чем в геосинклиналях. Он выше на П. молодых по сравнению с древними. Границы П.обычно не согласуются с направлением складчатых структур ее фундамента, а соответствуют простиранию соседних геосинклиналей. Границы могут быть резкими (краевые швы), либо более расплывчатыми (в пределах краевых прогибов). В пределах П. выделяют щиты и плиты и в составе последних — ряд более мелких структур. Все перечисленные признаки свойственны континентальным (материковым) П., которые характеризуются большой мощи, земной коры (30 — 40 км) и присутствием “гранитного” слоя. Близким к этому понятию является понятие “кратон поднятый”. Помимо П. континентальных выделяются океанические, отвечающие огромным участкам морского дна, характеризующимся плоским рельефом. Здесь земная кора имеет небольшую мощн. (5 — 7 км), и в ее составе отсутствует “гранитный” слой.

Вопрос № 36. Основные физические поля Земли и методы их изучения.физи́ческие поля́ земли́ представлены гравитационным, магнитным, геометрическим и электрическим полями и изучаются соответствующими отраслями наук. Гравиметрия изучает закономерности пространственного строения и изменения гравитационного поля Земли и определяет фигуру Земли. Осн. задача гравиметрических исследований состоит в выявлении гравитационных аномалий, их физической и геологической интерпретации. Установление гравитационных аномалий играет существенную роль в изучении геодинамических вопросов. Наличие аномалии приводит к созданию касательных напряжений в теле Земли, которые являются причиной течения вещества, а иногда приводят к разрушениям. Отсутствие связи гравитационных аномалий с геоморфологическими особенностями поверхности Земли (прежде всего с распределением материков и океанов) позволяет сделать вывод о том, что континентальные области изостатически скомпенсированы. Геомагнетизм изучает геомагнитное поле Земли в целом и его пространственно-временны́е вариации, которые многочисленны и различны. Вековые вариации поля отражают сложную картину гидромагнитных течений и колебаний в ядре Земли, где расположены источники собственно магнитного поля. Иные вариации могут возникать на границе ядра и мантии в результате их сложного взаимодействия. Суточные вариации имеют источники в атмосфере и магнитосфере. Они весьма важны, т. к. индуцируют теллурические токи в верхних слоях Земли. Создание единой теории геомагнитного поля – одна из главнейших задач геомагнетизма. Геотермия изучает тепловое поле, тепловое состояние Земли, тепловую историю планеты. Изучение распределения тем-р в глубинах Земли имеет фундаментальное значение для обоснования гипотез о строении и эволюции планеты. Тем-pa, давление и значения касательных напряжений в значительной мере определяют состояние вещества и характер процессов в недрах Земли. Современная геотермия тесно связана с геодинамикой, влияя на неё и порой контролируя её, т. к. мантия Земли находится в конвективном состоянии, а конвективный перенос на порядок более эффективен, чем кондуктивный. Геоэлектрика изучает электрические свойства, гл. обр. электропроводность оболочек Земли; электропроводность земной коры и мантии изучает глубинная геоэлектрика. По результатам глобальных региональных исследований методами глубинной геоэлектрики построена геоэлектрическая модель Земли, обнаружены проводящие зоны, связанные с гидротермальными явлениями в земной коре и процессами частичного плавления в астеносфере. Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения^[1], магнитная составляющая электромагнитного поля. Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах (и магнитными моментами других частиц, хотя в заметно меньшей степени). Гравитационное поле, так же как и поле силы тяжести, потенциально. Это значит, что можно ввести потенциальную энергию гравитационного притяжения пары тел, и эта энергия не изменится после перемещения тел по замкнутому контуру. Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающий при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.

Вопрос № 37. Понятие о гидрогеологии. Гидрогеология в системе экологических знаний. Происхождение, распространение и классификация подземных вод. Водно- коллекторные свойства горных пород и рыхлых отложений. Гидрогеоло́гия — наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Подземными считаются все воды земной коры, находящиеся ниже поверхности Земли в горных породах в газообразном, жидком и твердом состояниях. Подземные воды составляют часть гидросферы — водной оболочки земного шара. Запасы пресной воды в недрах Земли составляют до 1/3 вод Мирового океана. Подземные воды образуются различными способами. Один из основных способов образования подземной воды — просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод. Просачивающаяся вода доходит до водоупорного слоя и накапливается на нем, насыщая породы пористого и пористо-трещинноватого характера. Так возникают водоносные слои, или горизонты подземных вод. Кроме того, подземные воды формируются путём конденсации водяных паров. Выделяются также подземные воды ювенильного происхождения. Ювенильные воды — ещё один способ образования подземных вод. Такие воды выделяются при дифференциации магматического очага и являются «первичными». В природных условиях чистых ювенильных вод не существует: подземные воды, возникшие разными способами, смешиваются друг с другом. Два основных способа образования подземных вод — путём инфильтрации и за счёт конденсации водяных паров атмосферы в породах — главные пути накопления подземных вод.Инфильтрационные и конденсационные воды называются вадозными водами. Эти воды образуются из влаги атмосферы и участвуют в общем круговороте воды в природе. Классификация подземных вод: Выделяется четыре типа подземных вод: верховодка, спорадические, грунтовые, напорные (артезианские) и подземные воды вечной мерзлоты. По условиям залегания: поровые, пластовые, трещинные. В зависимости от степени минерализации: ульропресные, пресные, минеральные, солоноватые, соленые и рассолы. По температуре: переохлажденные, холодные и термальные. В зависимости от качества: технические, минеральные и питьевые. Верховодка — подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли и отличающиеся непостоянством распространения, временем существования и дебита. Верховодка, как правило, образуется на первом от поверхности земли водоупорном пласте или прослойках водоупорных отложений в водоносноной толще, имеет локальное распространение и сезонный характер существования. Верховодка существует в период достаточного увлажнения, а в засушливое время исчезает. Воды верховодки обычно пресные, слабоминерализованные, но часто бывают загрязнены органическими веществами и содержат повышенные количества железа и кремнекислоты. Грунтовыми водами называются воды, залегающие первыми от поверхности и имеющие региональное распространение. Они безнапорные. Грунтовые воды могут залегать как в рыхлых пористых породах, так и в твердых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод подвержен сезонным колебаниям, на него влияют количество выпадающих осадков, климат, рельеф, наличие растительного покрова и хозяйственная деятельность человека. Грунтовые воды являются одним из источников водоснабжения, выходы подземных вод на поверхность называются родниками, или ключами. Напорные (артезианские) воды — воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Характеризуются постоянством дебита. Область питания у артезианских вод, размеры бассейнов которых достигают иногда тысячи километров, лежит обычно выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли. Области питания артезианских бассейнов иногда значительно удалены от мест извлечения воды. КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД— способность горных пород пропускать через себя жидкие и газообразные флюиды и аккумулировать их в пустотном пространстве. Коллекторные свойства горных пород — важный количественный параметр для оценки запасов месторождений нефти, газа, водных ресурсов, для выбора режима эксплуатации месторождений.

Вопрос № 38. Геологическая среда и развитие цивилизации. Влияние современной цивилизации на земную кору (качественные и количественные характеристики).Прошедший веек ознаменовался небывалым наступлением человека на природную, в том числе и геологическую среду, под которой понимается самая поверхностная часть земной коры. Подверженная техногенному воздействию. Это воздействие нарастало постепенно, но в ХХ веке, особенно в его второй половине, скорость техногенного воздействия превысила естественные скорости многих геологических процессов и стало носить катастрофический характер. Успехи человечества в технике и технологии позволяют вовлекать в использование гораздо большую часть земной коры, чем это было раньше, причем данное положение касается как континентов, так и океанов. Уже в начале ХХ в. начались глобальные изменения окружающей среды. Данные В.А.Королева и В.Н.Соколова (2000) показывают, что добыча минерального сырья в год превышает 100 млрд.тонн, тогда как вынос обломочного материала реками в моря и океаны. Морская абразия и денудация составляют 17,4 млрд. т. Иными словами, искусственный отбор материала с поверхности. Земли в 4 раза превышает естественный. Перемещение горных пород при различных строительных работах в 30 раз больше, чем объем осадков, ежегодно перемещаемых всеми текучими водами по земной поверхности (около 13 км3). Объем техногенных грунтов составляет 43 км3, отвалы золы при работе тепловых станций – 350 млн. тонн, внесение удобрений и пестицидов в почву – 505 млн. тонн, водозабор – 560 км3/ год и т.д. Из недр Земли не только извлекаются полезные ископаемые – руда,

нефть, газ, уголь (примерно 110 млрд. тонн ежегодно), но и вносится в нее и выбрасывается в атмосферу большое количество вредных веществ. Так, каждый год в атмосферу сейчас поступает 200 млн. т оксида углерода, 50 млн. тонн углеводородов, 146 млн. т диоксида серы, 53 млн. т оксидов азота, 250 млн. т пыли, а в водоемы сбрасывается 32 млрд. м3 неочищенных вод и 10 млн. т нефти. Ежегодно для земледелия становятся непригодными 6-7 млн. гектаров почвы, для восстановления лишь 1 см которой требуется не менее 100 лет. Выброс чистого углерода за последние 120 лет возрос в 50 раз, составив 5,3 млрд. т. За это же время содержание СО2 – главного парникового газа возросло на 15%, а метана – СН4, ежегодно увеличивается на 0,8%. Средняя температура на Земле медленно, но неуклонно возрастает, что приводит к быстрой деградации ледников и повышению уровня океана. Во многих районах земного шара поверхность изуродована огромными, глубиной более 0,5 км карьерами; бесчисленными шахтами, покрыта гигантскими отвалами, терриконами пустой породы. Воздействия можно подразделить на: 1) физические, 2) физико-химические, 3) химические и 4) биологические. Физические. Большое воздействие на геологическую среду оказывали подземные иназемные ядерные взрывы, проводившиеся в различных местах земного шара. В настоящее время около 15% суши, т.е. 1/6 всей ее площади покрыта инженерными сооружениями – дорогами, каналами, водохранилищами, промышленными комплексами, зданиями и др., что соответствует 2-х кратному увеличению за последние 15 лет. Благодаря этой деятельности изменяется рельеф; происходит изменение свойств пород –уплотнение – разуплотнение; разрушение; изменяется режим и уровень грунтовых вод и т.д. Физико-химическое и химическое воздействие на земную кору оказывает организация свалок твердых бытовых отходов (ТБО), промышленные и коммунальные стоки вод, в результате которых оказываются загрязненными запасы питьевых вод. В настоящее время 1 человек обеспечивает в год около 1 тонны коммунальных отходов. Большие площади отводятся под складирование разнообразных отходов, как от горного производства, так и от других видов хозяйственной деятельности человека. Геологическая среда, ландшафты быстро изменяются из-за большого количества крупных водохранилищ. Крупные объемы воды в водохранилищах, откачка нефти и газа из месторождений, нарушают устойчивость горных пород, вызывая землетрясения.

Вопрос № 39. Эндогенные процессы: тектоника пликативная и дезъюнктивная (понятие об элементарных складках и разрывных нарушениях). Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологические процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Вещество земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико - химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующие последнюю. Наиболее отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях вулканизма, под которыми понимаются процессы, связанные с перемещением магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность. Магма, внедряясь в земную кору, очень часто не достигает поверхности, а застывает где-то на глубине, образуя при этом глубинные, интрузивные горные породы (гранит, габбро и др.) Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений. Кроме кратковременных и сильных колебаний типа землетрясений, земная кора испытывает колебания, при которых одни участки ее опускаются, а другие поднимаются. Движения совершаются очень медленно со скоростью нескольких сантиметров или даже миллиметров в столетие, они недоступны непосредственным наблюдениям без приборов. Но так как эта движения совершаются повсеместно и непрерывно в течение многих миллионов лет, то конечные результаты их весьма существенны. Одним из самых ярких проявлений внутренних сил являются складчатые и разрывные деформации земной коры. Эти явления в большинстве случаев недоступные непосредственному наблюдению, хорошо запечатлелись в характере залегания осадочных пород, слагающих земную кору. Складчатые деформации проявляются только в определенных, наиболее подвижных и наиболее проницаемых для магмы участках земной коры, именуемых геосинклиналями. В противоположность им устойчивые, со слабой тектонической активностью, области называются платформами. К числу эндогенных процессов относятся, следовательно, вулканизм, землетрясения, колебательные движения , складчатые и разрывные деформации и метаморфизм. Эндогенные процессы коренным образом меняют характер земной коры и, в частности, ее поверхности; они приводят к созданию основных форм рельефа поверхности Земли — горных стран и отдельных возвышенностей, огромных впадин — вместилищ океанической и морской воды и др. Тектонические дислокации — это нарушение залегания горных пород под действием тектонических процессов. Тектонические дислокации связаны с изменением распределения вещества в гравитационном поле Земли. Различают два вида тектонических дислокаций: Дизъюнктивные дислокации — это разрывы сплошности горных геологических тел. Разрывные дислокации могут происходить без вертикальных смещений блоков горных пород относительно друг друга (разрывы, трещины). Наиболее контрастны разрывы со смещениями в виде сбросов, взбросов, сдвигов, надвигов, тектонических покровов и раздвигов. По отношению к складчатым геологическим структурам дизъюнктивные дислокации бывают краевыми (граничными), внутренними и сквозными. По глубине проявления они подразделяются на приповерхностные и на глубинные. Последние рассекают земную кору и верхнюю мантию. Пликативные нарушения— нарушения первичного залегания горных пород , которые приводят к возникновению изгибов горных пород различных масштабов и формы без разрыва их сплошности (связности). Пликативные нарушения также часто называют складчатыми, потому что главной разновидностью связных нарушений являются разнообразные складки горных пород. Причиной пликативных нарушений могут быть эндогенные процессы, которые связаны с деятельностью глубинных сил Земли (тектонические, магматические, обусловленные различными проявлениями гравитации и др.)). Бывают пликативные нарушения, связанные и с экзогенными процессами, например с оползнями, нагнетающим движениями глетчерных льдов (гляциодислокация) и другими нетектоническими причинами.Однако основное значение в проявлении пликативных дислокаций имеют все же тектонические процессы, в частности, явления горизонтального сжатия, возникающие при сближении (субдукции, коллизии)литосферных плит.