ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГОУ ВПО ОмГАУ)

А.И. СЕМЕНКИН, В.Е. КУШНАРЕНКО

 

 

ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ

 

Учебное пособие

 

 

Рекомендовано

советом факультета агрохимии, почвоведения и экологии

в качестве учебного пособия

 

 

 

УДК 55+556

ББК 26.3+26.22

С30

 

Рецензенты:

канд. геол.-минерал. наук, начальник Управления природных

ресурсов Министерства промышленности, транспорта и связи

Омской области А.А. Файков;

канд. биол. наук, доц. кафедры экологии и природопользования

ФГОУ ВПО ОмГПУ Т.И. Пирогова

 

Семенкин А.И.

  Учебное пособие разработано в соответствии с примерной программой учебной… Работа содержит вопросы, связанные с изучением важнейших породо- и почвообразующих минералов, основных горных пород,…

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие ................................................................................................. 5

Введение ........................................................................................................ 7

1. Минералы, их свойства и порядок определения ..................................... 8

1.1. Свойства кристаллическихвеществ .............................................. 8

1.1.1. Основные понятия о кристаллографических свойствах минералов ........................................................................................................................ 8

1.1.2. Элементы ограничения кристаллов .................................... 11

1.1.3. Кристаллографическая симметрия ..................................... 13

1.1.4. Кристаллографические сингонии ....................................... 15

1.2. Диагностические признаки минералов ......................................... 21

1.2.1. Морфологические особенности минералов ....................... 22

1.2.2. Физические свойства минералов ......................................... 25

1.3. Классификация минералов........................................................... 31

1.4. Характеристика основных породо- и почвообразующих минералов 32

1.4.1. Самородные элементы ........................................................ 32

1.4.2. Сульфиды ............................................................................ 34

1.4.3. Галогениды .......................................................................... 39

1.4.4. Оксиды и гидрооксиды ....................................................... 43

1.4.5. Соли кислородсодержащих кислот .................................... 53

1.4.6. Силикаты ............................................................................. 65

1.5. Порядок определения минералов по внешним признакам.......... 85

2. Изучение и определение горныхпород .................................................. 87

2.1. Магматические (изверженные) горныепороды ........................... 88

2.1.1. Диагностические признаки магматических горных пород 91

2.1.2. Характеристика основных типов магматических пород ... 96

2.1.3. Порядок определения магматических горных пород ....... 100

2.2. Осадочные горные породы ........................................................... 102

2.2.1. Состав и свойства осадочных пород .................................. 102

2.2.2. Описание основных подгрупп осадочных пород .............. 108

2.2.3. Порядок определения осадочных пород ........................... 127

2.3. Метаморфические горные породы ................................................ 128

2.3.1. Важнейшие особенности метаморфических горных пород 129

2.3.2. Характеристика основных метаморфических пород ......... 130

2.3.3. Порядок определения метаморфических пород ................ 132

2.4. Почвообразующие (материнские) породы ................................... 133

2.4.1. Порядок определения почвообразующих пород .............. 141

2.5. Агрономические руды ................................................................... 142

3. Изучение и определение основных гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов суши и подземных вод ....................................... 147

3.1. Изучение гидрологии поверхностных вод ................................... 147

3.1.1. Определение основных гидрологических характеристик рек ....... 148

3.1.2. Определение основных гидрологических показателей озер 152

3.2. Изучение и определение гидрологических и гидрохимических характеристик подземных вод ...................................................................................... 153

3.2.1. Химический состав подземных вод .................................... 154

3.2.2. Способы представления результатов химического анализа природных вод ................................................................................................................. 157

3.2.3. Практические задания по расчетам химического состава природных вод, способам их выражения и использование аналитических данных ..... 159

4. Геологические карты ................................................................................ 161

4.1. Геохронологическая шкала ........................................................... 162

4.2. Изучение геологической карты ..................................................... 167

4.3. Карты четвертичных отложений ................................................... 173

4.3.1. Изучение карты четвертичных отложений ........................ 178

4.4. Гидрогеологические карты ............................................................ 179

4.4.1. Изучение гидрогеологической карты ................................. 180

4.5. Геоморфологические карты .......................................................... 183

4.5.1. Требования, предъявляемые к изображению рельефа на топографических картах ................................................................................................... 186

4.5.2. Особенности составления геоморфологических карт ........ 187

4.5.3. Работа с геоморфологической картой ................................ 188

Заключение ................................................................................................... 190

Приложение А. Определитель породо- и почвообразующих минералов . 191

Приложение Б. Указатель минералов .......................................................... 198

Приложение В. Определитель горных пород ............................................. 200

Приложение Г. Указатель горных пород .................................................... 210

Библиографический список .......................................................................... 213

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

«Геология с основами гидрологии» входит в число обязательных общепрофессиональных учебных дисциплин, предусмотренных образовательной программой подготовки бакалавров по направлению 110100 – Агрохимия и агропочвоведение и специальности 110102 – Агроэкология.

Цель предлагаемого учебного пособия состоит в том, чтобы оказать студентам практическую помощь в освоении дисциплины. Поводом для подготовки издания послужило отсутствие необходимого руководства применительно к современной программе обучения бакалавров – агрохимиков-почвоведов и агроэкологов. Известный учебник М.П. Толстого «Геология с основами минералогии», изданный в 1991 г. для специальности «Агрохимия и почвоведение», ныне действующей программе обучения в значительной мере не соответствует. Кроме того, изменились название дисциплины и объем преподавания. Учебное пособие И.Б. Борголова «Сельскохозяйственная геология» (2000), подготовленное для агрономических специальностей, издано малым тиражом, в нем слабо отражено значение минералов и горных пород в сельском хозяйстве и почвообразовании.

Настоящее учебное пособие разработано в соответствии с Примерной программой учебной дисциплины «Геология с основами гидрологии» (М., 2001) и ГОС ВПО направления подготовки бакалавров 110100 – Агрохимия и агропочвоведение и специальности 110102 – Агроэкология (М., 2000).

Издание включает разделы, касающиеся изучения важнейших породо- и почвообразующих минералов, основных горных пород, геологических карт, их составления и чтения; изучения и определения наиболее важных гидрологических и гидрохимических характеристик естественных водоемов и подземных вод. Каждый раздел включает основные теоретические положения, практические задания и вопросы для самостоятельной подготовки.

Особое внимание уделяется практическим аспектам изучения дисциплины. Задания составлены таким образом, что они могут выполняться как в процессе аудиторных занятий, так и внеаудиторной работы. С этой целью даются необходимые классификации и подробные характеристики объектов изучения (минералов, горных пород, гидрологических объектов, геологических карт), описан порядок
их определения и изучения. Для минералов и горных пород в приложении даны соответствующие определители и указатели.

Работа предназначена для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 110100 – Агрохимия и агропочвоведение и специальности 110102 – Агроэкология, может быть использовано по направлению подготовки бакалавров 020800 – Экология и природопользование, при изучении дисциплины «Геология».

На основе специфики направленности подготовки будущих агро-химиков-почвоведов, главным объектом изучения которых являются почвы, дана характеристика минералов, наиболее распространенных в почвах и почвообразующих породах, указана их роль в почвообразовании, выделены в специальные подразделы сведения о почвообразующих породах и агрономических рудах.

Учебное пособие подготовлено совместно доцентами, кандидатами биологических наук Семенкиным Анатолием Ивановичем и Кушнаренко Виктором Евдокимовичем.

Предложения и замечания по работе можно направить по адресу: 644008, г. Омск, Институтская площадь, 2, ФГОУ ВПО ОмГАУ, кафедра почвоведения.

ВВЕДЕНИЕ

 

Геология – наука о Земле, ее строении, составе, истории и развитии, о процессах, протекающих в воздушной, водной и каменной оболочках. Воздушная оболочка представлена атмосферой, водная – гидросферой, каменная – литосферой. Оболочка Земли, в которой развита органическая жизнь, как бы пронизывающая атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы, образует биосферу. Взаимодействие, взаимопроникновение перечисленных оболочек обусловливает ход сложных процессов, протекающих на поверхности Земли.

Основным объектом изучения геологии является наружная оболочка Земли – земная кора, представленная различными горными породами. Всякая горная порода характеризуется особенностями формирования, историей развития, распространением, составом и свойствами. В соответствии с этим геология является широкой комплексной наукой естественно-исторического цикла. В ней выделяется несколько основных направлений, которые, в свою очередь, подразделяются на ряд самостоятельных геологических дисциплин:

– науки, изучающие вещественный состав Земли (кристаллогра-фия, минералогия, петрография, геохимия);

– науки, изучающие процессы, протекающие на поверхности Земли и в ее недрах (геотектоника, магматизм, метаморфизм, учение о выветривании, гидрология, гидрогеология, морская геология и др.);

– науки, изучающие историю Земли (палеонтология, стратиграфия);

– науки, направленные на использование недр (инженерная геология, учение о полезных ископаемых и др.)

Геология имеет связь со многими естественно-научными дисциплинами. Она использует знания, законы, принципы таких фундаментальных наук, как химия, физика, математика. В то же время знания, которыми располагает геология, широко используются другими науками, в том числе науками сельскохозяйственного направления – почвоведением, земледелием, агрохимией, мелиорацией и др. Особенно тесную связь с геологией имеет почвоведение, объектом изучения которого является почва – обладающий плодородием поверхностный слой земной коры, который образуется в результате длительных и глубоких изменений под воздействием различных геологических и биологических процессов.

МИНЕРАЛЫ, ИХ СВОЙСТВА И ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Минералы – это природные химические соединения или самородные элементы, возникшие в результате разнообразных физико-химических процессов,… По происхождению все минералы делятся на первичные (образуются при… 1.1. СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Основные понятия

О кристаллографических свойствах минералов

 

Элементы ограничения кристаллов

Грани – это плоскости, ограничивающие многогранник, ребра – линии пересечения граней. Пересекающиеся плоскости образуют углы(двугранный, трехгранный… Минералы характеризуются разнообразными формами кристаллов. Каждому минералу… б а

Кристаллографическая симметрия

Симметрия (соразмерность) тела представляется как закономерная повторяемость равных его частей, которые могут совмещаться. О существовании симметрии в природе мы узнаем с раннего детства: симметричны… Подкристаллической симметриейпонимается правильная повторяемость элементов ограничения (ребер, граней, углов) и их…

Кристаллографические сингонии

Высшая категория Кристаллы высшей категории характеризуются наличием более одной оси симметрии высшего порядка (осями высшего порядка…

Сравнительная характеристика сингоний

  Открытые формы могут существовать в кристалле только в сочетании с другими…  

Морфологические особенности минералов

Морфология изучает внешние формы минералов. В большинстве случаев минералы, входящие в состав горных пород, встречаются в виде зернистых скоплений,… По форме нахождения в природе и внешнему облику кристаллов минералы могут… – изометрическими, т.е. одинаково развитыми во всех трех направлениях в пространстве, например, ромбододекаэдры…

Шкала твердости минералов Мооса

  Минерал Твердость по шкале Мооса Твердость, кг/мм2 Минерал Твердость по шкале Мооса Твердость,…   Для определения группы твердости В.Г. Музафаров разработал следующую шкалу:

Схема классификации минералов

 

Класс	Подкласс	Группа
Самородные элементы	–	–
Сульфиды	–	–
Галогениды (галоидные соединения)	1. Фториды 2. Хлориды, бромиды, иодиды	–
Оксиды (оксиды и гидрооксиды)	1. Оксиды 2. Гидрооксиды	–

Окончание табл. 3

Класс	Подкласс	Группа
Силикаты	1. Основные	Оливина, граната, дистена, ставролита
2. Кольцевые	Турмалина
3. Цепочечные	Пироксенов
4. Ленточные	Амфоболов
5. Листовые	Слюд, хлоритов, каолинита, монтмориллонита
6. Каркасовые	Полевых шпатов, нефелина, цеолитов и др.

Современная классификация базируется на изучении взаимосвязи всех свойств природных химических соединений с их химическим составом и кристаллической структурой. Такая классификация называется кристаллохимической. Согласно ей все известные минералы разделяются на несколько подразделений – классов, подклассов, групп (табл. 3).

1.4. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПОРОДО- И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ

 

 

Самородные элементы

Графит (С). Название происходит от греческого слова «графо» – пишу. По химическому составу графит редко бывает чистым, обычно он содержит до 20%… Физические свойства. Блеск металловидный или матовый у скрытокристаллических… Формы нахождения в природе. Массивно-кристаллические раз-новидности (месторождения Цейлона и Боготольское в Иркутской…

Сульфиды

Большинство сульфидов образуются гидротермальным путем, иногда из магмы и ее летучих компонентов. Наиболее распростра-ненными и важными являются… Пирит (FeS2). Название произошло от греческого пирос – огонь (синонимы: серный… Химический состав: Fe – 46,6%, S – 53,4%, нередко в небольших количествах содержит Co, Ni, As, Sb, иногда Cu, Ag,…

Галогениды

Галогениды, как это показано в табл. 3, по происхождению делятся на две группы: на фториды, образовавшиеся за счет пегма-титово-пневматолитовых и… Фтор с кальцием образуют труднорастворимый минерал флю-орит, формирующий… Хлориды, обладая хорошей растворимостью, присутствуют во всех водах и концентрируются в воде морей и океанов как…

Оксиды и гидрооксиды

К оксидам относятся минералы, являющиеся соединениями кислорода с другими элементами. Гидрооксиды представляют собой соединения металлов с… Основная масса разных по составу оксидов и гидрооксидов сосредоточена в самых… Оксиды играют большую роль в биосфере, жизни людей и почво-образовании. Общеизвестно огромное значение воды в жизни…

Соли кислородсодержащих кислот

В этот класс входят соли различных кислородсодержащих кислот: угольной (карбонаты), серной (сульфаты), фосфорной (фос-фаты), азотной (нитраты),… Карбонаты

Силикаты

На долю силикатов приходится примерно 30–35% всех известных минералов. По расчетам А.Е. Ферсмана они составляют 75% земной коры. Многие силикаты… Часто силикаты являются носителями цветных металлов, полез-ных ископаемых,… Кремнекислородные тетраэдры в кристаллической структуре силикатов либо находятся в виде изолированных друг от друга…

Характеристика породо- и почвообразующих минералов

После определения и описания всех классов минералов необходимо составить список первичных и вторичных минералов, отдельно записать глинистые… Задания для самостоятельной работы

Диагностические признаки магматических

  Магматические горные породы определяются по особенностям внутреннего строения… Структурой называют совокупность признаков горной породы, обусловленных размерами и взаимным расположением слагающих…

Химический состав горных пород

Из данных таблицы видно, что только один из окислов (SiO2) присутствует во всех магматических горных породах в значительном количестве. Поэтому его… – кислые породы, содержащие свыше 65% двуокиси кремния; – средние породы, содержащие SiO2 – 65–52%;

Схема классификации магматических горных пород

 

Условия образования	Форма залегания	Структура	Деление по содержанию SiO2
Кислые, SiO2 > 65%	Средние, SiO2 – 65–52%	Основные, SiO2 – 52–40%	Ультра- основные, SiO2 < 40%
Глубинные (интрузивные)	Батолиты, лакколи-ты, лополиты	Полно-кристаллическая	Гранит, гранодиорит, пегматит	Сиенит, диорит	Габбро, лабрадорит	Дунит, передо-тит, пиро-ксенит
Полуглу-бинные	Штоки, дайки	Порфи-ровая	Кварце-вый пор-фир, квар-цевый порфирит, дацито-вый порфирит	Трахито-вый пор-фирит, андезито-вый порфирит	Диабаз	_
Излившиеся (эффузив-ные)	Потоки, покровы	Скрыто-кристал-лическая	Липарит, дацит	Трахит, андезит	Базальт	_
Стекловатая	Пемза, обсидиан
Минеральный состав	Кварц, альбит, биотит, роговая обманка, пироксе-ны	Лабрадор битовнит, роговая обманка, биотит, пироксе-ны	Анортит, пироксе-ны, рого-вая об-манка, оливин	Пиро-ксены, оливин
Окраска	Светлая	Серая	Черная	Черная, темно-зеленая

 

Для пород, обладающих полнокристаллической структурой, определение не представляет затруднений, так как все минералы видны глазомерно и в лупу. В породах, имеющих скрытокристаллическую (афонитовую) или стекловатую структуру, отдельные минералы не видны, и приближенную характеристику минерального состава можно дать только по цвету породы. В породах с порфировой структурой можно определить лишь отдельные хорошо оформленные минералы.

Характеристика основных типов магматических пород

Интрузивные кислые магматические породы   Интрузивные кислые породы от других групп пород отличаются хорошо выраженной кристаллической структурой, массивной…

Порядок определения магматических горных пород

Определение породы начинается с изучения структуры и текстуры, что дает возможность отнести породу к той или иной группе по условиям образования.… Чтобы научиться различать интрузивные полуглубинные и эффу-зивные породы,… При определении минерального состава необходимо определить основные породообразующие минералы. В интрузивных породах…

Магматические горные породы

Задания для самостоятельной работы 1. Дать определение понятия «горная порода», назвать основные группы пород по… 2. Описать диагностические признаки горных пород.

Состав и свойства осадочных пород

Осадочные породы очень разнообразны по химическому составу, но средний валовой состав их близок к таковому в магматических породах. Отличия…  

Классификация осадочных горных пород

 

Под-груп-па	Структура пород	Размер частиц, мм	Рыхлые обломки	Сцементированные обломки
Окатан- ные	Неокатан- ные	Окатан-ные	Неока-танные
Обло-моч-ные	Грубо-обломочные – псефиты	>1000	Глыбы	Глыбы	Глыбо-вый кон-гломерат	Глыбо-вая брекчия
100–1000	Валуны	Валуны	Валун-ный кон-гломерат	Валун-ная брекчия
10–100	Галька	Щебень	Галечни-ковый конгло-мерат	Щебен-чатая брекчия
1–10	Гравий	Дресва	Гравий-ный кон-гломерат	Дресвя-ная брек-чия
Средне-обломочные (псаммиты)	0,5–1,0	Песок крупный	Песчаник
0,25–0,5	Песок средний	Песчаник
0,01–0,25	Песок мелкий	Песчаник
Мелко-обломочные (пылеватые) –алевриты	0,005–0,01	Лессы, илы, лес- совидные породы	Алевролит
Вулкано-генно-об-ломочные (пирокласти-ческие)	> 30	Вулканические бомбы	Вулканические брекчии, туфы, туффиты, туфоген-ные конгломераты, туфогенные песча-ники, вулканичес-кие песчаники
10–30	Лаппили
2–10	Вулканический гравий
1–2	Вулканический песок
< 1,0	Вулканический пепел

Окончание табл. 9

Под-группа	Струк-тура пород	Размер частиц, мм	Рыхлые обломки	Сцементированные обломки
Окатан- ные	Неокатан- ные	Окатан-ные	Неока-танные
Гли-нистые	Глинис-тые (пелиты)	0,001–0,005	Глина грубая	Аргиллит
< 0,001	Глина тонкая
Сме-шан-ного соста-ва	Суглинки (60–20)*	Алевролито-аргил-литы
Супеси (< 20)*	Аргиллито-алевро-литы
Хими-ческие и био-хими-ческие	Глиноземистые (аллиты) – латериты, бокситы
Кремнистые (силициты) – диатомиты, трепелы, опоки, кремни, яшмы
Карбонатные – известковые туфы, известняки, мергели, доломиты
Фосфатные – фосфориты
Железистые – железные руды осадочного происхождения, железистые пески, железистые туфы, болотные руды, ортштейны, ортзанды
Соляные (соли) – ангидрит, гипс, гажа, галит, соли смешанного состава
Орга-ноген-ные	Каустобиолиты – торф, сапропель, гумусовые угли (бурые и каменные), горючие сланцы, нефть

* В скобках указано относительное (%) содержание глинистого материала в породах.

 

Минеральный состав осадочных пород очень разнообразен. В них за счет процессов выветривания и преобразования формируется свой комплекс минералов. Поэтому, наряду с первичными (кварц, полевые шпаты, слюды и др.), в осадочных породах широко распространены вторичные минералы (карбонаты, гипс, лимонит, глинистые минералы и др.). Минералы осадочных пород находятся в разных состояниях (кристаллическом, аморфном и коллоидном). Они могут быть мономинеральными (каолинитовые и монтмориллонитовые глины, известняки) и полиминеральными (лессы, илы и др.).

Состав осадочных пород зависит от ряда причин:

– физических свойств минералов и материнских пород (плотность, твердость, размер и форма обломков и др.), влияющих на устойчивость к выветриванию, скорость и дальность переноса при том или ином способе транспортировки;

– химических свойств минералов и пород (растворимость, способность вступать в химические реакции и т.д.);

– физико-географических условий (климат, рельеф). Так, в условиях сухого и жаркого климата в замкнутых водоемах накапливаются соли. Во влажных тропиках формируются аллитные коры выветривания. При холодном континентальном климате в осадках часто накапливается обломочный материал.

Большинство осадочных пород проходит две фазы своего состояния: рыхлую (их называют осадками) и твердую (осадок превращается в твердый камень). Для рыхлых осадков характерны несвязное состояние слагающих их частиц и большое количество пор. Пористость для песков составляет 22–45% от объема осадка, для глин – доходит до 60%. Пористость присуща и твердым осадочным породам, но в меньшей степени, чем рыхлым породам. Например, если пористость мелкого песка 32%, то у такого же по величине зерна известковистого песчаника она составляет уже 28%.

Отличительной особенностью осадочных пород является то, что они залегают в форме слоев (пластов). Если формирование осадочной породы происходило в медленно текучей или стоячей воде, то слоистость характеризуется как горизонтальная, в иных условиях формируется косая, волнистая слоистость (рис. 14).

 

Рис. 14. Формы залегания осадочных горных пород:

а – горизонтальное; б – волнистое; в – косое

 

Нижняя поверхность слоя (пласта) называется подошвой, а верхняя кровлей. Расстояние между ними определяет мощность пласта (рис. 15).

 

 

Рис. 15. Элементы горизонтально залегающего слоя:

h – истинная мощность; a – видимая мощность; α – угол наклона рельефа

 

 

Цвет осадочных пород очень разнообразен и зависит от минерального состава. Светлые тона обусловлены карбонатами, хлоридами, сульфатами, кварцем, каолином; темные – органическими веществами, марганцем; бурые, коричневые, красные – окисью железа; зеленые, голубые – закисными формами железа.

 

 

Рис. 16. Отпечатки и окаменелости:

а – отпечатки граптолитов, б – отпечаток растения, в – окаменелости, г – окаменелости моллюсков

 

В условиях холодного влажного климата породы, как правило, имеют окраску от светло-серой до черной. Для субтропиков и тропиков характерна красная окраска пород. Во многих случаях в осадках и осадочных породах присутствуют органические остатки или следы жизнедеятельности организмов в виде окаменелостей и отпечатков (рис. 16).

Описание основных подгрупп осадочных пород

Классификация обломочных пород основана на размере частиц, форме обломков,… По размерам частиц выделяют грубообломочные – псефитовые (диаметр частиц > 1 мм), среднеобломочные (песчаные) –…

Определение минерального состава глин по фигурам растрескивания

Характеристика основных глинистых пород Каолиновые глиныпо внешнему виду – пористые породы белого, серовато- или буровато-белого цвета. Жирные на ощупь,…

Порядок определения осадочных пород

Осадочные породы наиболее сложно определить по сравнению с магматическими и метаморфическими. Правильное определение их возможно только при учете всего комплекса морфологических признаков: структуры породы, наличия или отсутствия слоистости, состава, окраски, твердости, размера зерен, взаимодействия с соляной кислотой и т.д.

Таблица 11

Осадочные горные породы

  Начинать определение нужно с отнесения породы к определенной группе…

Важнейшие особенности метаморфических горных пород

Минеральный состав метаморфических пород во многом сходен с тем, который был характерен для пород, послуживших исходным материалом для образования.… Структура. Все метаморфические породы имеют кристал-лическую структуру. Однако… Текстура метаморфических горных пород обусловлена ориенти-ровкой минералов длинными осями перпендикулярно к…

Характеристика основных метаморфических пород

Кварциты образуются из кварцевых песков и песчаников, уплотнение и полная перекристаллизация которых ведет к образова-нию мономинеральных кварцитов.… Сланцы– это обширная группа метаморфических пород наиболее слабых степеней… Хлоритовые сланцы в основном состоят из одного минерала-хлорита. В небольшом количестве в них присутствуют кварц и…

Порядок определения метаморфических пород

Приступая к определению метаморфических пород, необходимо изучить их минеральный состав, отмечая главнейшие породо­образующие минералы на глаз и при помощи лупы. Затем определяется текстура, структура и цвет породы (прил. В). При помощи определителя назовите породу. Данные поместите в табл. 12.

Таблица 12

Метаморфические горные породы

 

№ п/п	Минеральный состав	Текстура	Структура и внешний вид	Название

Задания для самостоятельной работы

1. Что такое метаморфизм и как образуются метаморфические горные породы?

2. Охарактеризовать важнейшие особенности метаморфических горных пород.

3. Указать признаки, по которым метаморфические породы отличаются от магматических и осадочных.

4. Дать характеристику гнейсов и кварцитов.

5. Охарактеризовать сланцы и мраморы.

6. По каким признакам роговики и амфиболиты отличаются от гнейсов и кварцитов?

7. Определить внешние признаки и описать основные метамор-фические породы.

ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ (МАТЕРИНСКИЕ) ПОРОДЫ

Почвообразующими, или материнскими, породами называются поверхностные горизонты горных пород, на которых и под влиянием которых образуются почвы. По… Магматические горные породы образовались при остывании сложного силикатного… Кислые магматические породы характеризуются высоким содер-жанием оксидов кремния (более 65%). В их составе…

Деление почвообразующих пород по способу отложения

И влиянию на процессы почвообразования

Порядок определения почвообразующих пород

При определении почвообразующих пород необходимо разделить их по происхождению (магматические, метаморфические, осадоч-ные). Используя данные табл. 13, выделите породы по способу отложения. В выделенных группах определите размер обломков и их соотношение путем рассева на колонке сит с разными диаметрами отверстий. Проверьте, как каждая из пород взаимодействует с 10%-ной НCl, отметьте наличие гипса и оглеения. Данные определения занесите в табл. 14.

Таблица 14

Свойства основных почвообразующих пород

Задания для самостоятельной работы

1. Объяснить, какие породы называются почвообразующими и что положено в основу их классификации?

2. Как почвообразующие породы влияют на свойства почв?

3. Перечислить группы пород, на которых формируются почвы с низким плодородием. Указать причины.

4. Объяснить причины влияния многочленности пород на водные свойства почв.

5. Могут ли почвообразующие породы влиять на засоление почв при орошении? Объяснить механизм этого влияния.

АГРОНОМИЧЕСКИЕ РУДЫ

Каждую почву человек оценивает по способности производить урожай растений, т.е. по ее плодородию. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений в… Каждая почва имеет различное плодородие, но даже самые плодородные со временем постепенно его снижают или утрачивают.…

Таблица 15

Агрономические руды

 

№ п/п	Цвет	Сложе-ние	Раство-римость в воде	Взаи-модей-ствие с НСl	Основные минералы	Назва-ние	Назначе-ние

 

Задания для самостоятельной работы

1. Что называется агрономическими рудами?

2. Перечислить главнейшие группы агроруд по их назначению.

3. Дать характеристику азотнокислых, фосфорнокислых и калийных агроруд. Указать их достоинства и недостатки.

4. Указать назначение известковых и гипсовых агроруд.

5. Описать главнейшие органические агроруды. На какие свойства почв они оказывают влияние?

6. Как распространены различные агроруды на территории России?

ИЗУЧЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СУШИ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД

  Наука, изучающая поверхностные природные воды и законо-мерности протекающих в… В связи со специфическими особенностями водных объектов и методов их изучения гидрология разделяется на океанологию…

Определение основных гидрологических характеристик рек

Академик А.П. Павлов писал: «Реки часто называют водными артериями, сравнивая их с артериями человеческого тела, несущими питание и омовение всем… Каждая река характеризуется длиной, шириной, глубиной, пло-щадью бассейна,… Совокупность ручьев, рек и озер образует гидрографическую сеть. Каждая речная система собирает поверхностные и…

Расчет падения и уклонов реки на продольном профиле

Уклон реки рассчитывается по формуле I = H1 – H2/L, где I – уклон реки;

Таблица 17

Определение площади живого сечения реки

Площадь живого сечения вычисляется как сумма элементарных геометрических фигур. Крайние фигуры А1А2В1 и А8А9В7 представ-ляют собой треугольники,…  

Определение основных гидрологических показателей озер

Озерами называются замкнутые впадины на поверхности суши, затопленные водой. Площадь озер на Земле 2,7 млн км2, или 1,8% поверхности суши. Геологическая роль озер значительно меньшая, чем роль морей и рек. Однако… 1. При помощи палетки определить площадь озера, представлен-ного на рис. 18, его длину, наибольшую и среднюю ширину.…

Таблица 18

Данные промеров глубины озера по створам

Створ 1

Створ 2

Створ 3

Створ 4

Створ 5

Створ 6

Створ 7

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

Расстояние от берега, м

Глубина, м

 

3. Построить карту изобат озера, используя данные промеров глубины озера по створам (табл. 18).

Для построения карты изобат необходимо скопировать план озера (рис. 18) и увеличить его в четыре раза. Промеры по створам произведены со стороны, где на чертеже стоят номера створов. Изобаты провести через каждые 0,5 м глубины.

 

Задания для самостоятельной работы

1. Что называется рекой?

2. Как рассчитать площадь речного бассейна?

3. Что называется площадью живого сечения реки и как ее рас-считать?

4. Как рассчитывается количество растворенных веществ, переносимых рекой, и что называется модулем стока?

6. Что называется изобатами?

3.2. ИЗУЧЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ

И ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Изучением подземных вод – их происхождения, условий залега-ния, законов движения, режимов, физических и химических свойств; взаимодействия с горными породами, атмосферными и поверхност-ными водами, а также их хозяйственного значения занимается наука гидрогеология.

Подземными называются все воды, находящиеся в толще горных пород в твердом, жидком и газообразном состояниях. Они широко распространены в земной коре и проявляют большую геологическую деятельность. С ними связаны карстовые процессы в растворимых горных породах, оползневые процессы по склонам оврагов, рек, морей, вынос различных соединений и тепла из глубоких зон Земной коры, засоление и заболачивание территории, принимают активное участие в почвообразовательных процессах. Подземные воды различаются между собой по условиям образования, залегания в земной коре, химическому составу и т.д.

Химический состав подземных вод

Для того чтобы определить состав воды, проводится химический анализ. При химическом анализе определяется рН, величина сухого остатка после… Если сумму всех катионов и анионов в миллиграмм-эквивалентной форме принять за… По сухому остатку или сумме солей все воды подразделяются на следующие группы (В.И. Вернадский, 1963) [2]: пресные –…

Коэффициенты для пересчета ионов

В миллиграмм-эквивалентную форму

  Эта классификация уточнялась, дорабатывалась. В настоящее время распространена… Растворенные в воде углекислые и сернокислые соли кальция и магния обусловливают жесткость воды. По СанПиН…

Таблица 20

Классификация подземных вод по химическому составу

(по С.А. Щукареву, 1934; с видоизменениями Н.Н. Славянова) [12]

 

Катионы-анионы	Ca2+	Ca2+, Mg2+	Mg2+	Na+, Ca2+	Na+, Ca2+, Mg2+	Na+, Mg2+	Na+
НCO3–
НCO3–, SO42–
HCO3–,SO42–, Cl–
HCO3–,Cl–
SO42–
SO42–, Cl–,
Cl–

 

Цифрами в таблице обозначены разные сочетания анионов и катионов. Например, к первому типу относятся гидрокарбонатно-кальциевые воды, к пятому гидрокарбонатно-натриево-кальциево-магневые и т.д.

Способы представления результатов химического ананиза

Природных вод

М.Г. Курлов предложил изображать анализ воды в виде псевдодроби. Перед дробью пишут букву М с индексом, равным содержанию сухого остатка (в г/л или… М35 = Cl–20 (HCO3)–18 (SO42–)4 / Na+30 Ca2+12 Mg2+8 · t14 Д0. Для изображения результатов химического анализа воды на гидрогеологических картах и геологических разрезах часто…

Практические задания по расчетам химического состава

Природных вод, способам их выражения и использование

Аналитических данных

Задание 1. Выразить данные химического анализа воды в милли-грам-эквивалентной и в процент-эквивалентной форме.

Для выполнения задания следует взять из литературы данные химического состава воды (в г/л), занести их в табл. 21, выполнить соответствующие расчеты и заполнить остальные колонки таблицы.

Таблица 21

Пересчет химического состава воды в миллиграмм-эквивалентную

И процент-эквивалентную форму

Задание 2. По данным, полученным в задании 1, определить общую минерализацию (по сумме ионов) и жесткость воды. Задание 3. Классифицировать анализируемую в задании 1 воду по сухому остатку,… Задание 4. Выразить данные анализа воды графическим способом прямоугольных блок-диаграмм, треугольников Фере и…

Таблица 22

Условия применения минеральных вод для орошения

 

Концентрация солей (без соды) в поливной воде, г/л	Частота промывок	Отвод дренажных вод от водозабора, м
0,2–0,4   0,5–1,0   1,0–2,0   2,0–3,0   3,0–5,0	Не нужны   1 раз в 1–2 года   1–2 раза в год   Несколько раз в год   Каждый полив промывной	10–15   20–25   30–35   50–60

 

В.А. Ковда [2], обобщив отечественный и зарубежный опыт, рекомендует следующие нормы использования природных вод на фоне промывного режима и профилактических промывок (табл. 22).

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Геологическая карта – это графическое изображение с помощью условных знаков геологического строения участка земной поверх-ности на топографической… На геологических картах наносятся горные породы различного возраста, выходящие… На картах четвертичных отложений показаны условия залегания самых молодых по времени четвертичных образований. Они…

Таблица 23

Геохронологическая таблица

 

Кайно-

зойская,

KZ

(эоценовый)

Pq2

Эра (группы), ее индекс	Период (система)	Эпоха (отдел)	Продолжи-тельность, млн лет	Условная окраска
Кайнозойская KZ	ЧетвертичныйQ	Позднечетвер-тичная (поздне-четвертичный) Q III	1,5–2,0	Белая, светло-серая, желтовато-серая
Среднечетвер-тичная (средне-четвертичный) QII
Раннечетвер-тичная (нижне-четвертичный) QI
Неогеновый (неогеновая) N	Поздненеоге-новая, или плиоценовая (плиоценовый, N2	2–5	Лимонно-желтая
Ранненеогеновая, или миоценовая (миоценовый) N1	5–26 ± 1
Палеогеновый (палеогеновая) Pq	Позднепалеогеновая, или олгоценовая (олигоценовый) Pq3	26–38	Яркожел-тая
Среднепалеоге-новая, или эоценовая	38–54
Раннепалеоге- Новая, или палео-ценовая (палеоценовый) Pq1	54–67 ± 3

Продолжение табл. 23

 

Мезозой-ская

MZ

(среднетриасо-вый)

T2

Эра (группа), ее индекс	Период (система)	Эпоха (отдел)	Продолжи-тельность, млн лет	Условная окраска
Мезозой-ская MZ	Меловой (меловая)	Позднемеловая (верхнемеловой) К2	67–137 ± 5	Салатно-зеленая
Раннемеловая (нижнемеловой) К 1
Юрский (юрская) J	Позднеюрская (верхнеюрский) J3	137–195 ± 5	Голубая
Среднеюрская (среднеюрский) J2
Раннеюрская (нижнеюрский) J1
Триасовый (триасовая) Т	Позднетриасовая (верхнетриа-совый) Т3	240 + 10	Фиолетовая
Среднетриасовая
Раннетриасовая (нижнетриасо-вый) Т1
Палео-зойская РZ	Пермский (пермская) Р	Позднепермская (верхнепермский) Р2	285 ± 10	Оранжево- коричневая
Раннепермская (нижнепермский) Р1

 

Продолжение табл. 23

Эра (группа), ее индекс	Период (система)	Эпоха (отдел)	Продолжи-тельность, млн лет	Условная окраска
Палео-зойская РZ	Каменноуго-льный (камен-ноугольная) С	Позднекамено-угольная (верхнекаменно-угольный) С3	285–360	Серая
Среднекамен- ноугольная (среднекамен-ноугольный) С2
Раннекамено-угольная (нижне-каменноуголь-ный) С1
Девонский (девонская) D	Позднедевонская (верхнедевон-ский) Д3	360–410±10	Коричневая
Среднедевонская (среднедевон-ский) Д2
Раннедевонская (нижнедевон-ский) Д1
Силурийский (силурийская) S	Позднесилурий-ская (верхнеси-лурийский) S2	410–440 ± 15	Серо-зеленая
Раннесилурий-ская (раннесилу-рийский) S1

 

 

Окончание табл. 23

Эра (группа), ее индекс	Период (система)	Эпоха (отдел)	Продолжи-тельность, млн лет	Условная окраска
Палео-зойская РZ	Ордовикский (ордовикская) Q	Позднеордо-викская (позд-неордовикский) Q1	440–500 ± 20	Оливковая
Среднеордовик-ская(среднеор-довикский) Q2
Раннеордовик-ская (раннеор-довикский) Q3
Кембрийский (кем-брийская) Э	Позднекем-брийская (позднекембрийский) Э3	500–570	Розовато-сиреневая
Среднекем-брийская (среднекембрийский) Э2
Раннекембрий-ская (раннекем-брийский) Э1
Проте-розойская PR			570–2600 + 10	Желтовато-розовая
Архейская AR			>2600	Розовая

 

 

На геологических картах употребляются и другие деления страти-графического порядка: группы, системы, отделы, ярусы. При этом эре соответствует группа, периоду – система, эпохе – отдел, веку – ярус. Нельзя сказать: «Человек появился в четвертичной системе», правильным будет: «Человек появился в четвертичном периоде». Нельзя говорить: «Породы сформировались в пермском периоде», надо: «Породы сформировались в пермской системе».

4.2. ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ

Для изучения можно использовать геологическую карту любого масштаба, но лучше – среднемасштабную. При работе с геологической картой необходимо выполнить несколько заданий.

Задание 1. Изучить условные обозначения, применяемые для той или иной геологической карты. Для выполнения задания необходимо выписать в рабочую тетрадь буквенные индексы и окраску, применяемые для обозначения эр и периодов, по форме, представленной в табл. 24. Записи удобнее начинать с наиболее молодого четвертичного периода.

Таблица 24

Выходы горных пород различного возраста

Задание 2. Изучить основные районы выхода пород различного возраста. Для выполнения задания после изучения легенды необходимо просмотреть всю карту в направлении с запада на восток и…

Таблица 25

Районы распространения четвертичных отложений

Четвертичные отложения	Индекс	Район распространения
Аллювиальные	Q4 al	Долина р. Оша

Задание 4. Определить территории с горизонтальным, наклонным и складчатым залеганием горных пород.

Для выполнения задания необходимо тщательно изучить на гео-логической карте пространственное выделение пород различного возраста на участке исследования карты. Ознакомиться с характером рельефа на этой территории и записать все результаты в рабочую тетрадь, сделав в ней схематические рисунки горизонтального, наклон-ного и складчатого залегания пластов горных пород. При выполнении задания целесообразно руководствоваться следующими теоретически-ми положениями.

Под горизонтальным залеганием подразумевается такое залегание слоев, когда поверхности напластований параллельны и совпадают с горизонтальной плоскостью. Идеальные горизонтальные поверхности в природе встречаются редко. На практике к горизонтальному залеганию относят такое залегание, когда углы наклона слоев не превышают 1–2º. Такие, залегающие горизонтально или с небольшим наклонением (менее 2º) породы покрывают огромные территории европейской части России, Западной Сибири и других областей.

При горизонтальном залегании каждый вышезалегающий слой является более молодым по сравнению с нижележащим и имеет большие абсолютные отметки кровли. Это позволяет легко читать карту. На геологической карте с горизонталями истинная мощность слоя определяется по разности абсолютных отметок кровли и подошвы.

Наклонное (или моноклинальное) залегание является первичной формой нарушенного залегания, образуется вследствии тектонических движений, сил тяжести и других факторов и выражается в изменении первоначального горизонтального положения слоев. Одни нарушения распространены на обширных территориях, другие имеют местное значение и связаны с движением ледников, оползней и карстовыми процессами.

Наклонное залегание – это залегание, при котором слои наклонены в одну сторону и под одним углом (более 2º). Наклонные структуры часто хорошо выражены в рельефе и образуют моноклинальные гряды, долины и куэсты (куэста – ассимметричная гора, имеющая бровку, уступ, склон и поверхность, наклоненную в сторону падения пластов).

При наклонном залегании в отличие от горизонтального иногда наблюдается обратная стратиграфическая последовательность – более молодые слои лежат под более древними.

Складчатое залегание образуется при пластичных деформациях горных пород. Складкой называется волнообразный изгиб слоев гор-ных пород, который может иметь любое положение в пространстве. Принято выделять следующие элементы складок (рис. 21):

– осевая плоскость – воображаемая поверхность, делящая складку пополам в месте перегиба слоев;

– ось складки – линия пересечения осевой поверхности с поверхностью земли;

 

 

Рис. 21. Элементы складок:

1 – осевая плоскость; 2 – шарнир; 3 – замок; 4 – крыло

 

 

– крылья – сходящиеся в своде или мульде боковые участки изог-нутого слоя, определяющие границы распространения складки;

– замок (свод) – место перегиба слоев в антиклинальных складках;

– мульда (от нем. Mulda – корыто) – место перегиба слоев в синкли-нальных складках;

– ядро – внутренняя часть складки, прилегающая к осевой поверх-ности;

– шарнир – линия пересечения осевой поверхности с поверхностью кровли или подошвы.

Синклинальная складка обращена выпуклостью вниз. В синклинальных складках в ядре находятся более молодые породы.

Антиклинальная складка обращена выпуклостью вверх. В антиклинальных складках в центральной части сосредоточены более древние породы, чем на крыльях.

По положению осевой поверхности и падению крыльев складки делят на прямые, косые, опрокинутые, лежачие, перевернутые и флексуры (рис. 22).

Прямые складки (нормальные, или симметричные) – у которых осевые поверхности имеют вертикальное положение.

Косые складки имеют наклонную осевую поверхность, их крылья падают в противоположные склоны, падение одного крыла круче, чем другого.

Опрокинутые складки имеют наклонную осевую поверхность, их крылья падают в одну сторону.

Лежачие складки имеют горизонтальное или почти горизонталь-ное расположение осевых поверхностей.

Перевернутые складки имеют повернутую осевую линию на угол больший 90º относительно вертикального пложения.

Наиболее простой формой складки является флексура (от лат. Flexura – изгиб), т.е. коленообразный изгиб слоев при общем их гори-зонтальном или наклонном залегании.

Складки в земной коре преимущественно располагаются ком-плексами или системами, представляя сочетание антиклинальных и синклинальных форм, хотя нередко встречаются и изолированные складчатые образования.

В плане складчатое залегание пластов горных пород характе-ризуется полосчатым расположением слоев, но, в отличие от наклон-ного залегания, полосы в этом случае повторяются симметрично относительно одной из центральных полос, соответствующей пласту центральной части складки. Складки в плане могут также разветв-ляться или сходиться в пучки, погружаться и вздыматься.

Рис. 22. Типы складок по положению осевых поверхностей и падению слоев: а и а' – прямые; б и б' – косые; в и в' – опрокинутые; г и г' – лежачие;

д – перевернутая; е – флексура

Задание 5. Определить районы разрывных нарушений. На иссле-дуемом участке карты найти все разрывные нарушения, указать типы нарушений и зарисовать.

При выполнении задания следует исходить из того, что очень часто залегание слоев горных пород осложнено многочисленными разрывными нарушениями. Среди них различают трещины без заметного перемещения блоков пород и разрывы, по которым происхо-дят значительные перемещения пород по поверхности разрыва. Обычно разрывные нарушения обозначены на геологических картах линиями красного цвета.

Среди разрывов различают несколько типов по строению. Наиболее часты среди разрывов со смещениями сбросы и выбросы.

К сбросам относят нарушения, когда поверхность разрыва падает в направлении блока опущенных пород.

Взбросами называют нарушения, когда поверхность разрыва падает в направлении блока приподнятых пород (рис. 23).

Рис. 23. Схема строения сброса и взброса:

а – сброс; б – взброс.

 

Сбросы и взбросы могут встречаться в виде одиночных форм, но могут образовывать и различные группы. Очень часто по поверх-ностям двух сместителей расположенный между ними блок опускается – такое нарушение называется грабеном, если же, наоборот, этот блок оказывается выдвинутым кверху, то образуется горст (рис. 24).

 

Рис. 24. Схема строения грабенов и горстов:

а – грабен; б – горст

 

Задание 6. Определить районы деятельности вулканов.

Как известно, с деятельностью вулканов связаны выходы на поверхность эффузивных горных пород. Приступая к выполнению этого задания, необходимо изучить по легенде карты поверхность эффузивных пород. Затем, просматривая геологическую карту, выписать в рабочую тетрадь все районы интенсивной деятельности вулканов.

Задание 7. Определить районы внедрения магмы в верхние части литосферы.

Таблица 26

Районы интенсивных интрузий

 

Интрузии	Индексы	Районы распространения

 

В результате внедрения магмы в земную кору образуются различ-ные магматические интрузии, прорывающие пласты осадочных гор-ных пород различного возраста. Интрузивные тела оконтуриваются сплошной линией, их состав показывается определенным цветом, а возраст индексом (например, нижнепалеозойские горизонты – γ РZ₁). В легенде необходимо найти условные обозначения этих интрузий, внимательно просмотреть, как различаются они по времени их образования. Затем в соответствии с геологической картой сделать записи в рабочей тетради по образцу (табл. 26).

 

 

4.3. КАРТЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

По условиям образования и происхождения четвертичные отло-жения характеризуются большим разнообразием. Среди них выделя-ются следующие группы пород.

Элювиальные отложения (индекс el и elf) – продукты вывет-ривания коренных горных пород, оставшиеся на месте своего образо-вания (остаточная кора выветривания). По химическому и петро-графическому составу они тесно связаны с исходной горной породой. Наиболее широко развиты на плоских водораздельных пространствах.

Делювиальные отложения (d) – это рыхлые отложения, образу-ющиеся у подножия пологих склонов в результате плоскостного смыва дождевыми и талыми снеговыми водами. Для делювия харак-терна некоторая сортировка материала и неясная косая слоистость, параллельная склону. По гранулометрическому составу они чаще всего представлены суглинками и глинами. Часто могут быть заболо-ченными и избыточно увлажненными.

Делювиальные отложения, разрастаясь в ширину, постепенно поднимаются вверх по склону, нередко достигая водораздела, и, соединяясь с близким к нему по составу элювием, образуют смешанные элювиально-делювиальные отложения.

Пролювиальные отложения (рl) образуются в результате деятельности временных водных потоков в горных районах и в устьях оврагов. Представлены грубым, плохо отсортированным материалом. У подножия гор они представлены валунами и грубощебнистыми наносами, переходящими по мере удаления от гор в пески, суглинки и лессы. Широко распространены у подножий гор, в устьях оврагов.

Коллювиальные отложения (с). В отличие от пролювиальных отложений колллювий представляет собой обломочный материал, накопившийся у подножия гор, в виде осыпей и обвалов, образовав-шихся за счет силы тяжести и морозных сдвигов. Широко развиты в горных районах, особенно в Восточной Сибири и на островах Север-ного Ледовитого океана.

Аллювиальные отложения (al) – породы, отложенные речными водами в долинах и на дне рек.

В зависимости от геологического строения бассейнов рек аллю-виальные отложения могут быть различными по гранулометрическому и минеральному составам. Они характеризуются слоистостью и хорошей сортировкой материала. Обычно аллювиальные отложения рек с быстрым течением представлены галечниково-песчаными образованиями; в долинах рек со спокойным течением аллювий тонкий, слоистый, песчано-глинистый. Отложения можно разделить на древние и современные. Современные аллювиальные породы распо-лагаются в долинах современных рек, древние – залегают по долинам рек старых, давно «умерших».

Озерные отложения (е) формируются в бассейнах современных и древних озерных котловин. Представлены механическими (гравий, галька, песок, глина), химическими или органогенными образова-ниями. Различают отложения пресноводных и соленых озер.

В пресноводных озерах накапливаются механические и биологи-ческие осадки, среди которых преобладают супеси, пески и галечники с четкой горизонтальной слоистостью (сапропель, гиттия, диатомит). При зарастании озера образуются торфяники.

В соленых озерах преобладают осадки химического происхож-дения (сода, мирабилит, галит и др.), часто смешанные с глиной и песком.

Озерно-аллювиальные отложения (lal) выполняют понижения рельефа в долинах рек, где в весенее половодье за счет разлива реки возникают обширные озера в виде временных застойных бассейнов. По гранулометрическому составу они могут быть песчаными, сугли-нистыми, супесчаными, глинистыми. Для них характерна тонкая слоистость с чередованием песчаных, глинистых и суглинистых горизонтов.

Солифлюкционные отложения (dsf) образуются за счет гравита-ционного вязко-пластичного течения вниз по склону переувлажненной грунтовой массы. Солифлюкционное течение грунтов происходит по мерзлой поверхности непротаявшего основания. В некоторых местах бывает трудно провести границу между делювиальными и солифлюкционными отложениями. В этих случаях их объединяют в группу делювиально-солифлюкционных отложений.

По гранулометрическому составу эти отложения весьма разно-образны, часто включают крупные глыбы и щебень. Они широко распространены в зоне вечной мерзлоты.

Эоловые отложения (еl) образуются в результате переноса песчаных и пылеватых продуктов ветром во взвешенном состоянии и выпадения их из воздуха или в результате волочения по поверхности земли.

Эоловые отложения возникают в различных климатических условиях, но чаще всего в аридных областях этими отложениями сложены барханы, дюны и другие аккумулятивные формы рельефа. Многие исследователи, особенно в Западной Европе, к эоловым отложениям относят лесс, а также вулканический пепел, перенесенный ветром.

Лессы и лессовидные суглинки на большинстве карт четвер-тичных отложений обозначаются буквой е, но также могут быть обоз-начены eld, pr, lal.

Вопрос происхождения лессов спорный. Одни авторы считают, что лессы образовались эоловым путем (Кригер, Обручев и др.), другие – почвенным (В.В. Докучаев). Большинство исследователей относит образование лессов к ледниковому периоду.

Для лессов характерна однородность гранулометрического состава с преобладанием частиц крупной пыли (50% и более), переслаивание с погребенными почвами (не всегда), содержание раковин наземных моллюсков и известковых журавчиков, светло-желтая окраска, неслоистость. В сухом состоянии хорошо держат вертикальную стенку до 10 м высотой, при сильном увлажне-нии лессы образуют просадки.

Лесс зонален, приурочен к умеренному семиаридному климату. Он широко распространен в Средней Азии, Китае, на территории степных районов юга и юго-востока бывшего СССР.

Все породы, морфологически напоминающие лессы, но не име-ющие вышеуказаных признаков, называются лессовидными. На карте четвертичных отложений они показаны особой штриховкой. На лессах формируются почвы с высоким и устойчивым плодородием.

Ледниковые отложения. Выделяют три типа ледниковых отло-жений: моренные, флювиогляциальные и озерно-ледниковые.

Моренные отложения (dl) – отложения, принесенные и накоп-ленные ледником. Литологически очень разнообразны (от валунов до суглинков и глин), всегда не отсортированы, содержат редко рассеянную гальку и валуны. Слоистость обычно отсутствует. Глинистые разновидности моренных отложений характеризуются большой уплотненностью и малой пористостью.

Конечные морены образуются на окраине ледника при длительной его остановке. Они представляют собой мощные нагромождения в виде разрозненных гряд и холмов. Материал поверхностных и внутренных морен мало или совсем не подвергается обработке льдом. Донная морена претерпевает сильное механическое воздействие ледника. Поэтому нижние части основной морены отличаются тяжелым гранулометрическим составом и представлены валунными глинами.

Флювиогляциальные отложения (fge) отлагаются талыми ледниковыми водами и представлены приимущественно галькой, гравием и косослоистым песком, не содержащим карбонатов.

К флювиогляциальным отложениям относятся покровные суглин-ки, представляющие собой буро-желтую безвалунную породу, обычно не содержащую карбонатов. Они располагаются на водораздельных пространствах, перекрывая моренные отложения.

Флювиогляциальные наносы создают своеобразные формы рель-ефа. К ним относятся камы, озы и зандровые равнины.

Камы – это ледниковые аккумулятивные холмистые формы рельефа, беспорядочно разбросанные в виде округлых конусовидных куполов часто с плоскими вершинами. Разделены понижениями, иногда в виде бессточных заболоченных котловин или зянятых озерами. Склоны холмов обычно крутые – до 45º. Сложены отсортированным гравием, песками и супесями с горизонтальной и диагональной слоистостью.

Озы представляют собой гряды в виде узких извилистых валов с волнистой линией гребня длиной от нескольких десятков и сотен метров до десятков и даже сотен километров. Ширина оза у основания до 50–150 м, у гребня – до 5 м, высота от 15 до 50 м, крутизна склонов – 30–45º. Иногда гряды собираются в холмы – озовые центры. Часто к главному озу примыкают боковые, образуя формы рельефа, напоминающие реку с притоками. Озы – это дельтовые выносы ледниковых потоков, которые последовательно наращиваются при отступлении ледника. Гранулометрический состав – песчано-гравий­но-галечниковый.

Зандровая равнина – пологоволнистая равнина, расположенная перед внешним краем конечных морен. Породы сложены слоистыми осадками ледниковых вод: галечником, гравием, песками, являющи-мися продуктами перемывания морен. Примером зандровых равнин могут служить Полесье, Мещерская, Привислинская и Прибалтийская неизменности.

Озерно-ледниковые отложения(lgl) выполняют впадины, образовавшиеся в коренных породах в результате выпахивания ледником (Женевское, Цюрихское, некоторые озера Финляндии и Карелии) или вследствие подпруживания вод конечной мореной. Озерно-ледниковые отложения состоят из тонких горизонтально-залегающих слоев песка, супесей, суглинков и глин, с четкой ленточной годичной слоистостью (ленточные глины). В зимнее время формируются темные, тонкие, глинистые слои; в летнее – светлые, песчаные.

Морские отложения (м) распространены в районах, примыка-ющих к морским бассейнам. Они представляют собой отложения дна современных морей и океанов, за счет трансгрессии оказавшихся на суше. Могут быть весьма различного состава, но обязательно содер-жат остатки морской флоры и фауны, хотя иногда и не во всех слоях. Для этих отложений характерна отчетливо выраженная слоистость и хорошая послойная сортированность. Гранулометрический состав их разнообразен, как правило, они сильно засолены. Распространены по побережьям Северного Ледовитого океана, а также Аральского и Каспийского морей.

Изучение карты четвертичных отложений

Для работы можно использовать обзорную карту четвертичных отложений любого масштаба. При изучении карты рекомендуется выполнить следующие задания. … Задание 1. Изучить систему условных обозначений. В рабочую тетрадь необходимо… Задание 2. Выделить районы распространения аллювиальных отложений. Просматривая карту, необходимо найти и разделить по…

Районы распространения аллювиальных отложений

Задания для самостоятельной работы 1. Описать методику и принцип построения карты четвертич-ных отложений.

Изучение гидрогеологической карты

Задание 1. Изучить систему условных обозначений к гидрогео-логической карте (рис. 25). Для выполнения задания в рабочую тетрадь выписать обозначения… Задание 2. Описать распространение по площади водоносных го-ризонтов, вод… Задание 3. Описать распространение по площади водоупорных толщ, дать их характеристику по возрасту, происхождению,…

Требования, предъявляемые к изображению рельефа

На топографических картах

На топографических картах в любом масштабе рельеф изображается горизонталями, условными знаками и абсолютными и относительными отметками. Основной… Изображение рельефа на топографических картах с помощью горизонталей и…

Особенности составления геоморфологических карт

Геоморфологическая карта дает возможность установить: про-странственные закономерности развития рельефа, а при соответ-ствующей проработке системы… Геоморфологические карты различаются по масштабу: – крупномасштабные – 1:50000 и крупнее;

Работа с геоморфологической картой

Задание 1. Изучить систему условных обозначений, выписав в рабочую тетрадь необходимые буквенные индексы, окраску, штри-ховку и прочие обозначения… Задание 2. Определить основные характеристики рельефа: возраст, морфометрию,… Для выполнения этого здания в рабочую тетрадь выписать: как и когда сформировались те или иные формы рельефа; каков…

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учебное пособие содержит разделы, касающиеся изучения минералогии, петрографии, гидрологии и гидрогеологии, а также изучения геологических карт.… Издание рассчитано на будущих специалистов в области почвоведения, для которых… Учитывая направленность подготовки будущих специалистов, при характеристике минералов и горных пород указывают их роль…

Методика работы с определителем

Определение минералов удобнее всего начинать с разделения их по характеру блеска. Для этого в определителе все минералы распре-делены в две большие… Далее определяется твердость как постоянная величина для большинства… По твердости все минералы распределены в шесть подгрупп: 1-я – мягкие (твердость до 2 включительно), ноготь оставляет…

Определение минералов

А. Блеск металлический и металловидный

Графит. Цвет стально-серый, железно-черный, черта черная.   2. Минералы с твердостью свыше 2 до 3 включительно (ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет…

Б. Блеск неметаллический

Сера. Блеск на гранях алмазный, на изломе – жирный; цвет желтый, черта светло-желтая, при горении выделяет удушливый сер-нистый газ. Галит. Блеск стеклянный, черта белая, вкус соленый. Сильвин. Блеск стеклянный, цвет белый, розовый, красный, иногда пестроокрашен, черта белая, вкус горько-соленый.

УКАЗАТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ

Авгит 69, 197 Агат 45 Аллофан 79, 195

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГОРНЫХ ПОРОД

Методика работы с определителем

В определителе дан ключ. Все горные породы разделены на 12 групп по структуре и текстуре. Внутри каждой группы порода разделяется по твердости,… Твердость горных пород обусловлена твердостью минералов, входящих в их состав.… Все породы разделены по минеральному составу, цвету, струк-туре, текстуре, плотности, блеску, вкусу, вскипанию от…

Определение горных пород

 

Структура зернистая (равномерно или неравномерно

Зернистая)

Образец оставляет царапину на стекле Гранит. Светло-серый, розовый, мясо-красный. Структура зернистая – средне- или… Аплит. Светлоокрашенная порода белого, серого, розоватого или желтоватого цвета, мелкозернистая. Состоит из кварца и…

Структура порфировая

Оставляет царапину на стекле Липарит. Белый, светло-серый, желтоватый, красноватый. Плот-ная порода с… Кварцевый порфир. Бурый, красноватый, желтый, зеленый, темно-серый, серый, фиолетовый. Порода плотная с вкраплениями…

Порода из сцементированных обломков

Брекчия. Цвет различный (от светлого до черного). Крупные остроугольные обломки, сцементированные в сплошную массу. Цементирующим веществом может… Конгломерат. Крупные окатанные обломки (галька, гравий). Цементирующие… Оолитовый известняк. Белый, сероватый. Состоит из сцемен-тированных шариков. «Вскипает» при действии разбавленной…

Текстура рыхлая, землистая

Порода легко растираетсямежду пальцами Мел. Цвет белый. Бурно «вскипает» от разбавленной соляной кислоты. Трепел. Серый, желтоватый; очень легкий, землистый, слабо-сцементированный, пористый. Не взаимодействует с соляной…

Текстура пористая, ноздреватая, ячеистая

Порода легкая Известковый туф. Белый. Сероватый, желтоватый, бурый, пестрый. Бурно… Кремнистый туф. Напоминает известковый туф, но не реагирует с соляной кислотой. Оставляет царапину на стекле.

Текстура полосчатая

Чередование полос различного состава

Гнейс. По окраске и минеральному составу напоминает гранит. Минералы (слюды, полевые шпаты, кварц, роговая обманка) располо-жены в параллельных рядах, перпендикулярных давлению.

Амфиболит. Цвет темный. Состоит из роговой обманки с при-месью других минералов. Структура зернистая.

 

Текстура сланцеватая

Горючий сланец. Легко распадается на плитки. Легкий. Горит. Глинистый сланец. Зеленоватый, сероватый, бурый. Красно-ватый, черный,… Слюдяные сланцы. Порода белая, серая, зеленая. Состоит из слюд (биотит, мусковит), легко расщепляется кончиком ножа на…

Порода из растительных остатков

Торф. Цвет черный, бурый, желтый. Состоит из измененных

растительных остатков. Очень легкий. В сухом состоянии загорается от спички.

 

Порода из раковин морских животных

Известняк-ракушечник. Состоит из крупных (размером более 10 мм) раковин моллюсков. Известняк фузулиновый. Состоит из раковин корненожек, имеющих продолговатую… Известняк нуммулиновый. Состоит из остатков нуммулитов, имеющих округлую форму, напоминающую форму монеты.

Несцементированные (нескрепленные) обломки

Валуны. Окатанные или неокатанные обломки различного соста-ва и цвета размером от 100 до 1000 мм. Гальки. Окатанные обломки размером от 10 до 100 мм. Гравий. Окатанные обломки размером от 1 до 10 мм.

Жидкие, маслянистые породы

УКАЗАТЕЛЬ ГОРНЫХ ПОРОД

Азотнокислые агроруды 142 Алеврит 104, 111 Аллит 119

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГОУ ВПО ОмГАУ)

А.И. СЕМЕНКИН, В.Е. КУШНАРЕНКО

ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ