Procesy geologiczne. Naturalne procesy geologiczne Formy występowania warstw, dyslokacje
PRZEDMIOT I ZADANIA GEOLOGII.
Cel i zadania geologii. Powiązanie geologii z innymi dyscyplinami nauk przyrodniczych.
Metody geologii.
Różne dziedziny nauk geologicznych.
1. Geologia (gr. „geo” – ziemia, „logos” – nauczanie) to jedna z najważniejszych nauk o Ziemi. Zajmuje się badaniem składu, budowy, historii rozwoju Ziemi oraz procesów zachodzących w jej wnętrzu i na powierzchni. Współczesna geologia wykorzystuje najnowsze osiągnięcia i metody szeregu nauk przyrodniczych - matematyki, fizyki, chemii, biologii, geografii. Znaczący postęp w tych dziedzinach nauki i geologii zaznaczył się pojawieniem się i rozwojem ważnych nauk pionierskich o Ziemi - geofizyki, geochemii, biogeochemii, chemii krystalicznej, paleogeografii, które umożliwiają uzyskanie danych o składzie, stanie i właściwościach materia w głębokich partiach skorupy ziemskiej i znajdujących się poniżej powłok ziemskich. Na szczególną uwagę zasługuje wielostronne powiązanie geologii z geografią (krajobrazologią, klimatologią, hydrologią, glacjologią, oceanografią) w zakresie wiedzy o różnych procesach geologicznych zachodzących na powierzchni Ziemi. Związek między geologią a geografią jest szczególnie widoczny w badaniach reliefu powierzchnia ziemi i wzorce jego rozwoju. Geologia w badaniu rzeźby wykorzystuje dane z geografii, tak jak geografia opiera się na historii rozwoju geologicznego i interakcji różnych procesów geologicznych. W efekcie nauka o rzeźbie – geomorfologia jest właściwie także nauką graniczną.
Według danych geofizycznych w strukturze Ziemi wyróżnia się kilka muszli: skorupa ziemska, płaszcz I Jądro Ziemi. Przedmiotem bezpośrednich badań geologicznych jest skorupa ziemska i leżąca pod nią stała warstwa górnego płaszcza - litosfera(Greckie „lithos” - kamień). Złożoność badanego przedmiotu spowodowała znaczne zróżnicowanie nauk geologicznych, których zespół wraz z naukami granicznymi (geofizyką, geochemią itp.) pozwala uzyskać pokrycie różnych aspektów jego budowy, istoty zachodzące procesy, historia rozwoju itp.
Jednym z kilku głównych obszarów geologii jest badanie skład materiału litosfera: skały, minerały, pierwiastki chemiczne. Niektóre skały powstają ze stopionego krzemianu magmowego i nazywane są ogniowy Lub potwórżonaty; inne - poprzez sedymentację i akumulację w warunkach morskich i kontynentalnych i nazywane są osadowy; po trzecie - w wyniku zmian w różnych skałach pod wpływem temperatury i ciśnienia, płyny ciekłe i gazowe są nazywane metamorficzny.
Badanie składu materialnego litosfery prowadzi zespół nauk geologicznych, często zjednoczonych pod nazwą cyklu geochemicznego. Należą do nich: petrografia(Greckie „petros” - kamień, skała, „grapho” - pisanie, opisywanie) lub petrologia- nauka badająca skały magmowe i metamorficzne, ich skład, strukturę, warunki powstawania, stopień zmian pod wpływem różnych czynników oraz wzorce rozmieszczenia w skorupie ziemskiej. Litologia(greckie „lithos” - kamień) - nauka badająca skały osadowe. Mineralogia - nauka zajmująca się badaniem minerałów – naturalnych związków chemicznych lub poszczególnych pierwiastków chemicznych tworzących skały. Krystalografia I chemia kryształów Badają kryształy i stan krystaliczny minerałów. Geochemia - uogólniająca, syntetyzująca nauka o składzie materialnym litosfery, oparta na dorobku powyższych nauk i badaniu historii pierwiastków chemicznych, praw ich rozmieszczenia i migracji w jelitach Ziemi i na jej powierzchni. Wraz z narodzinami geochemii izotopów w geologii otworzyła się nowa karta w przywracaniu historii rozwoju geologicznego Ziemi.
2. Badanie składu materiałowego litosfery, a także innych procesów odbywa się różnymi metodami. Przede wszystkim to bezpośrednie metody geologiczne- bezpośrednie badania skał w naturalnych wychodniach na brzegach rzek, jezior, mórz, na odcinkach kopalń, kopalniach, rdzeniach otworów wiertniczych. Wszystko to ogranicza się do stosunkowo płytkich głębokości. Najgłębsza i jak dotąd jedyna studnia na świecie, studnia Kola, sięgała zaledwie 12,5 km. Jednak głębsze horyzonty skorupy ziemskiej i przyległej części górnego płaszcza są również dostępne do bezpośrednich badań. Ułatwiają to erupcje wulkanów, przynosząc do nas fragmenty skał górnego płaszcza, zamknięte w wybuchłej magmie - strumieniach lawy. Ten sam obraz obserwuje się w rurach wybuchowych zawierających diament, których głębokość odpowiada 150-200 km. Oprócz wskazanych metod bezpośrednich, są one szeroko stosowane w badaniu substancji litosferycznych. metody optyczne i inne fizyczne i chemicznebadania- Dyfrakcja promieni rentgenowskich, spektrografia itp. W tym przypadku są one szeroko stosowane metody matematyczne w oparciu o komputer do oceny wiarygodności analiz chemicznych i spektralnych, konstruowania racjonalnych klasyfikacji skał i minerałów itp. W ostatnich dziesięcioleciach zaczęto wykorzystywać metody eksperymentalne, w tym za pomocą komputera, do symulacji procesów geologicznych; sztucznie pozyskiwać różne minerały i skały; odtwarzać ogromne ciśnienia i temperatury oraz bezpośrednio obserwować zachowanie materii w tych warunkach; przewidzieć ruch płyt litosferycznych, a nawet w pewnym stopniu wyobrazić sobie wygląd powierzchni naszej planety za przyszłe miliony lat.
3. Kolejnym kierunkiem nauk geologicznych jest geologia dynamiczna, badanie różnych procesów geologicznych, ukształtowania powierzchni ziemi, zależności pomiędzy skałami o różnej genezie, charakteru ich występowania i deformacji. Wiadomo, że w toku rozwoju geologicznego zachodziły liczne zmiany w składzie, stanie skupienia, wyglądzie powierzchni Ziemi i strukturze skorupy ziemskiej. Przekształcenia te wiążą się z różnymi procesy geologiczne i ich interakcja. Wśród nich wyróżniają się dwie grupy: 1) endogenny(Greckie „endos - wewnątrz”), lub wewnętrzny, związane z efektem cieplnym Ziemi, naprężeniami powstającymi w jej głębinach, z energią grawitacyjną i jej nierównomiernym rozkładem; 2) egzogenny(Greckie „exos” - na zewnątrz, na zewnątrz) lub zewnętrzny, powodując znaczące zmiany w powierzchniowych i przypowierzchniowych częściach skorupy ziemskiej. Zmiany te są związane z energią promienistą Słońca, grawitacją, ciągłym ruchem mas wody i powietrza, cyrkulacją wody na powierzchni i wewnątrz skorupy ziemskiej, z życiową aktywnością organizmów i innymi czynnikami. Wszystkie procesy egzogeniczne są ściśle powiązane z procesami endogennymi, co odzwierciedla złożoność i jedność sił działających wewnątrz Ziemi i na jej powierzchni.
Dziedzina geologii dynamicznej obejmuje geotektonika(Greckie „tectos - budowniczy, struktura, struktura) - nauka badająca strukturę skorupy ziemskiej i litosfery oraz ich ewolucję w czasie i przestrzeni. Do poszczególnych działów geotektoniki zalicza się: geologię strukturalną, która zajmuje się formami występowania skał; tektofizyka zajmująca się badaniem fizycznych podstaw deformacji skał; geotektonika regionalna, której przedmiotem badań jest struktura i jej rozwój w obrębie jednostki duże regiony skorupa ziemska. Ważnymi gałęziami geologii dynamicznej są sejsmologia(Greckie „seismos” - drżenie) - nauka o trzęsieniach ziemi i wulkanologia, zajmujących się współczesnymi procesami wulkanicznymi.
Przedmiotem badań jest historia rozwoju geologicznego skorupy ziemskiej i Ziemi jako całości geologia historyczna, który obejmuje stratygrafia(gr. „warstwa” – warstwa), zajmująca się kolejnością powstawania warstw skalnych i ich podziałem na różne jednostki, a także paleogeografia(gr. „palyaios” – starożytny), badający warunki fizyczne i geograficzne panujące na powierzchni Ziemi w przeszłości geologicznej oraz paleotektonika, rekonstrukcja starożytnych elementów strukturalnych skorupy ziemskiej. Podział warstw skalnych i ustalenie względnego wieku geologicznego warstw jest niemożliwe bez badań kopalnych pozostałości organicznych, którymi zajmuje się paleontologia,ściśle powiązane z biologią i geologią.
Należy podkreślić, że ważnym zadaniem geologicznym jest badanie budowy geologicznej i rozwoju pewnych obszarów skorupy ziemskiej, zwanych regionami i mających pewne wspólne cechy budowy i ewolucji. Zwykle się to robi geologia regionalna , która praktycznie wykorzystuje wszystkie wymienione gałęzie nauk geologicznych, a te, oddziałując na siebie, uzupełniają się, co świadczy o ich ścisłym powiązaniu i nierozłączności. W badaniach regionalnych szeroko stosowane są metody teledetekcyjne, gdy obserwacje prowadzone są z helikopterów, samolotów i sztucznych satelitów Ziemi.
Powszechnie stosowane są pośrednie metody poznania, głównie głębokiej budowy skorupy ziemskiej i Ziemi jako całości geofizyka - nauka oparta na fizycznych metodach badawczych. Ze względu na różne pola fizyczne stosowane w takich badaniach wyróżnia się metody magnetometryczne, grawimetryczne, elektrometryczne, sejsmometryczne i szereg innych metod badania budowy geologicznej. Geofizyka jest ściśle powiązana z fizyką, matematyką i geologią.
Jednym z najważniejszych zadań geologii jest prognozowanie złóż surowców mineralnych, które stanowią podstawę siły gospodarczej państwa. Na tym polega nauka złoża minerałów sprzedany , którego zakres obejmuje zarówno rudy, jak i minerały niemetaliczne, a także paliwa - ropę naftową, gaz, węgiel, łupki bitumiczne. Równie ważnym minerałem jest dziś woda, zwłaszcza podziemna, której pochodzenie, warunki występowania, skład i wzorce przemieszczania się bada nauka hydrogeologia(gr. „hydrer” – woda), kojarzony zarówno z chemią, jak i fizyką oraz oczywiście geologią.
To ważne geologia inżynierska - nauka zajmująca się badaniem skorupy ziemskiej jako ośrodka życia i różnych działań człowieka. Powstała jako gałąź geologii stosowanej, badająca warunki geologiczne budowy obiektów inżynierskich, nauka ta dziś rozwiązuje ważne problemy związane z wpływem człowieka na litosferę i środowisko. Geologia inżynierska współdziała z jednej strony z fizyką, chemią, matematyką i mechaniką, z drugiej z różnymi dyscyplinami geologii, a z trzeciej - z górnictwem i budownictwem. Ostatnio stała się niezależną nauką ge okryologia (gr. krios – zimno, lód), badając procesy zachodzące na obszarach zagospodarowania skał wiecznej zmarzliny „wiecznej zmarzliny”, zajmującej prawie 50% terytorium ZSRR. Geokryologia jest ściśle powiązana z geologią inżynierską.
Od początku eksploracji kosmosu powstały przestrzeń geologia nieba , Lub geologia planet. Rozwój oceanów i głębin morskich doprowadził do powstania geologia morza , Znaczenie którego gwałtownie rośnie ze względu na fakt, że już prawie jedna trzecia wydobywanej na świecie ropy spada na dno mórz i oceanów.
WEWNĘTRZNA STRUKTURA ZIEMI.
Ziemia składa się z kilku powłok - zewnętrznej (atmosfera, hydrosfera, biosfera) i wewnętrznej, które nazywane są geosferami (jądro, płaszcz, litosfera). Badanie wewnętrznej struktury Ziemi prowadzone jest różnymi metodami. Metody geologiczne, oparte na badaniach naturalnych wychodni skalnych, odcinków kopalń i kopalń, rdzeni głębokich otworów wiertniczych, pozwalają ocenić strukturę przypowierzchniowej części skorupy ziemskiej. Głębokość znanych odwiertów sięga 7,5-9,5 km, a tylko jeden odwiert pilotażowy na świecie, położony na Półwyspie Kolskim, osiągnął już głębokość ponad 12 km przy projektowanej głębokości do 15 km. Na obszarach wulkanicznych produkty erupcji wulkanicznych można wykorzystać do oceny składu materii na głębokościach 50–100 km. Ogólnie rzecz biorąc, badana jest głównie głęboka wewnętrzna struktura Ziemi metody geofizyczne: sejsmiczne, grawimetryczne, magnetometryczne itp. Jedną z najważniejszych metod jest sejsmiczny(greckie „seismos” – drżenie) metoda, opiera się na badaniu naturalnych i „sztucznych trzęsień ziemi” spowodowanych eksplozjami lub wibracjami uderzeniowymi na skorupę ziemską.
Źródła trzęsień ziemi zlokalizowane są na różnych głębokościach, od powierzchniowych (około 10 km) do najgłębszych (do 700 km), prześledzone w strefach uskoków wzdłuż obrzeży Oceanu Spokojnego. Występujące w palenisku fale sejsmiczne jakby oświetlały Ziemię i dawały wyobrażenie o środowisku, przez które przechodzą. U źródła (lub ogniska) powstają dwa główne typy fal:
1) najszybszy podłużne fale P(tj. podstawowy);
2) wolniej poprzecznyS-fale(tj. wtórne). Podczas propagacji fal P skały ulegają ściskaniu i rozciąganiu (przemieszczaniu się cząstek ośrodka wzdłuż kierunku fali). Fale P przemieszczają się przez ciała stałe i płynne we wnętrzu Ziemi. Poprzeczne fale S rozchodzą się tylko w ciałach stałych, a ich propagacja jest związana z drganiami skał pod kątem prostym do kierunku propagacji fali. Kiedy fale poprzeczne przechodzą, elastyczne skały ulegają odkształceniom ścinającym i skręcającym. Ponadto istnieją powierzchownyL-fale(tj. długie - długie), które charakteryzują się złożonymi sinusoidalnymi oscylacjami wzdłuż lub w pobliżu powierzchni ziemi. Rejestracja nadejścia fal sejsmicznych prowadzona jest na specjalnych stacjach sejsmicznych wyposażonych w przyrządy rejestrujące - sejsmografy, zlokalizowane w różnych odległościach od źródła. Taki układ stacji sejsmicznych pozwala ocenić prędkość propagacji drgań na różnych głębokościach, gdyż fale, które przeszły przez głębsze warstwy Ziemi, docierają do bardziej odległych stacji. Nazywa się rejestracją nadejścia fal za pomocą sejsmografu sejsmogram.
Rzeczywista prędkość fal sejsmicznych zależy od właściwości sprężystych i gęstości skał, przez które przechodzą. Zmiany prędkości fal sejsmicznych wyraźnie wskazują na niejednorodność i rozwarstwienie Ziemi. Różne warstwy i stan tworzących je substancji są wskazywane przez załamane i odbite fale od ich powierzchni granicznych. Na podstawie prędkości propagacji fal sejsmicznych australijski sejsmolog K. Bullen podzielił Ziemię na kilka stref i nadał im oznaczenia literowe w określonych uśrednionych odstępach głębokości, które są stosowane do dziś z pewnymi udoskonaleniami. Istnieją trzy główne regiony Ziemi:
1. Skorupa ziemska(warstwa A) - górna skorupa Ziemi, której grubość waha się od 6-7 km pod głębokimi partiami oceanów do 35-40 km pod płaskimi obszarami platform kontynentów, do 50-70 (75) km pod konstrukcjami górskimi (największy pod Himalajami i Andami).
2. płaszcz Ziemi, rozciągający się do głębokości 2900 km. W jego granicach, według danych sejsmicznych, wyróżnia się: płaszcz górny – warstwa B do głębokości do 400 km i warstwa C – do 800-1000 km (niektórzy badacze nazywają warstwę C płaszczem środkowym); dolny płaszcz - warstwa D do głębokości 2700 z warstwą przejściową D - od 2700 do 2900 km.
3. Jądro Ziemi, podzielony: na rdzeń zewnętrzny – warstwa E na głębokościach 2900-4980 km; powłoka przejściowa – warstwa F – od 4980 do 5120 km, a rdzeń wewnętrzny – warstwa G do 6971 km.
Według dostępnych danych zidentyfikowano kilka odcinków pierwszego rzędu, w których prędkość fal sejsmicznych gwałtownie się zmienia.
Skorupa ziemska jest oddzielona od warstwy B górnego płaszcza dość ostrą prędkością graniczną. W 1909 r Jugosłowiański sejsmolog A. Mohorovicic, badając trzęsienia ziemi na Bałkanach, po raz pierwszy ustalił obecność tego odcinka, który obecnie nosi jego imię i jest uznawany za dolną granicę skorupy ziemskiej. Granicę tę często określa się skrótem jako granica Moho lub M. Drugi ostry odcinek pokrywa się z przejściem od dolnego płaszcza do jądra zewnętrznego, gdzie następuje gwałtowny spadek prędkości fal podłużnych z 13,6 do 8,1 km/s, a fale poprzeczne są tłumione. Nagły gwałtowny spadek prędkości fal podłużnych i zanik fal poprzecznych w jądrze zewnętrznym wskazują na niezwykły stan materii, odmienny od stałego płaszcza.
Granica ta nosi imię B. Gutenberga. Trzecia część pokrywa się z (podstawą warstwy F i wewnętrznym jądrem Ziemi (warstwa G).
Przeciętny gęstość Ziemia ma masę 5,52 g/cm 3 . Skały tworzące skorupę ziemską charakteryzują się niską gęstością. W skałach osadowych gęstość wynosi około 2,4-2,5 g/cm 3, w granitach i większości skał metamorficznych – 2,7-2,8 g/cm 3, w podstawowych skałach magmowych – 2,9-3,0 g/cm 3. Przyjmuje się, że średnia gęstość skorupy ziemskiej wynosi około 2,8 g/cm 3 . Porównanie średniej gęstości skorupy ziemskiej z gęstością Ziemi wskazuje, że w powłokach wewnętrznych – płaszczu i jądrze – gęstość powinna być znacznie większa. Według dostępnych danych, w stropie górnego płaszcza, poniżej granicy Moho, gęstość skał wynosi 3,3-3,4 g/cm 3, przy dolnej granicy płaszcza dolnego (głębokość 2900 km) – około 5,5-5,7 g /cm 3 , poniżej granicy Gutenberga (górna granica rdzenia zewnętrznego) - 9,7-10,0 g/cm3, następnie wzrasta do 11,0-11,5 g/cm3, wzrastając w rdzeniu wewnętrznym do 12,5-13,0 g/cm 3 .
Ciśnienie. Obliczenia ciśnienia na różnych głębokościach Ziemi zgodnie ze wskazanymi gęstościami wyrażone są następującymi wartościami
Przyspieszenie grawitacyjne. W szeregu punktów na powierzchni Ziemi zmierzono bezwzględną wartość ciężkości za pomocą grawimetrów, stosując metodę geofizyczno-grawimetryczną. Badania te pozwalają zidentyfikować anomalie grawimetryczne – obszary znacznego wzrostu lub spadku grawitacji. Wzrost grawitacji jest zwykle związany z obecnością gęstszej materii; spadek oznacza mniejszą gęstość. Jeśli chodzi o przyspieszenie grawitacyjne, jego wielkość jest inna. Na powierzchni wynosi średnio 982 cm/s 2 (przy 983 cm/s 2 na biegunie i 978 cm/s 2 na równiku), wraz z głębokością najpierw wzrasta, a następnie szybko spada. Według V.A. Magnickiego maksymalna wartość przyspieszenia ziemskiego osiąga 1037 cm/s 2 u podstawy dolnego płaszcza na granicy z jądrem zewnętrznym. W jądrze Ziemi przyspieszenie grawitacyjne zaczyna znacząco spadać, osiągając 452 cm/s 2 w warstwie pośredniej F, do 126 cm/s 2 na głębokości 6000 km, a w centrum do 0.
Magnetyzm. Ziemia działa jak gigantyczny magnes otoczony polem siłowym. Informacji o rozkładzie pola magnetycznego Ziemi na jej powierzchni i w przestrzeni przyziemnej dostarczają badania naziemne, morskie i aeromagnetyczne, a także pomiary dokonywane na nisko latających sztucznych satelitach Ziemi. Pole geomagnetyczne jest dipolowe; bieguny magnetyczne Ziemi nie pokrywają się z biegunami geograficznymi, tj. prawda - północna i południowa. Pomiędzy biegunem magnetycznym i geograficznym tworzy się pewien kąt (około 11,5°), tzw deklinacja magnetyczna. Istnieją również magnetycznynastrój, zdefiniowany jako kąt pomiędzy liniami siły magnetycznej a płaszczyzną poziomą. Pochodzenie stałego pola magnetycznego Ziemi jest związane z działaniem złożonego układu prądów elektrycznych, które powstają podczas obrotu Ziemi i towarzyszą turbulentnej konwekcji (ruchowi) w płynnym jądrze zewnętrznym. Zatem Ziemia działa jak dynamo, w którym energia mechaniczna tego układu konwekcyjnego generuje prądy elektryczne i związany z nimi magnetyzm.
Pole magnetyczne Ziemi wpływa również na orientację minerałów ferromagnetycznych w skałach, takich jak hematyt, magnetyt, tytanomagnetyt itp. Jest to szczególnie widoczne w skałach magmowych - bazaltach, gabroch, perydotytach itp. Minerały ferromagnetyczne w procesie krzepnięcia magmy pobierają na orientację istniejącego w tym czasie kierunku pola magnetycznego. Po całkowitym stwardnieniu skał orientacja minerałów ferromagnetycznych zostaje zachowana. Pewna orientacja minerałów ferromagnetycznych występuje również w skałach osadowych podczas osadzania się cząstek minerałów żelazistych. Namagnesowanie zorientowanych próbek określa się zarówno w laboratoriach, jak iw warunki terenowe. W wyniku pomiarów wyznacza się deklinację i nachylenie pola magnetycznego podczas wstępnego namagnesowania minerałów skalnych. Zatem zarówno skały magmowe, jak i osadowe często mają stabilne namagnesowanie, wskazujące kierunek pola magnetycznego w momencie ich powstawania. Obecnie metoda magnetometryczna jest szeroko stosowana w badaniach geologicznych i poszukiwaniu złóż rud żelaza.
Tryb termiczny Ziemię kształtuje promieniowanie słoneczne i ciepło wytwarzane przez źródła międzyziemskie. Ziemia otrzymuje największą ilość energii od Słońca, ale znaczna jej część jest odbijana z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Ilość ciepła słonecznego odbieranego i odbijanego przez Ziemię nie jest taka sama dla różnych szerokości geograficznych. Średnia roczna temperatura poszczególnych punktów każdej półkuli maleje od równika do biegunów. Poniżej powierzchni Ziemi wpływ ciepła słonecznego jest znacznie zmniejszony, w wyniku czego pas o stałym tempiecechy, równa średniej rocznej temperaturze na danym obszarze. Głębokość pasa stałych temperatur w różnych obszarach waha się od kilku metrów do 20-30 m.
Poniżej pasa stałych temperatur istotna staje się wewnętrzna energia cieplna Ziemi. Od dawna ustalono, że w kopalniach, kopalniach i odwiertach następuje stały wzrost temperatury wraz z głębokością, związany z przepływem ciepła z wnętrza Ziemi. Przepływ ciepła mierzone w kaloriach na centymetr kwadratowy na sekundę – μcal/cm x s. Według licznych danych przyjmuje się, że średni przepływ ciepła wynosi 1,4-1,5 µcal/cm 2 x sek. Jednakże badania prowadzone zarówno na kontynentach, jak i w oceanach wykazały znaczną zmienność przepływu ciepła w różnych strefach strukturalnych.
Według E. A. Lyubimowej najniższe wartości przepływu ciepła odnotowano w rejonie starożytnych tarcz krystalicznych (bałtyckiej, ukraińskiej, kanadyjskiej) i wynoszą średnio 0,85 μcal/cm x s ± 10% (przy wahania od 0,6 do 1,1). W obszarach platform płaskich przepływ ciepła mieści się w przedziale 1,0-1,2 µcal/cm x s i tylko w niektórych miejscach na poszczególnych wzniesieniach wzrasta do 1,3-1,4 µcal/cm x s. W paleozoicznych regionach górotwórczych, takich jak Ural i Appalachy, natężenie przepływu wzrasta do 1,5 µcal/cm 2 x s.
W młodych strukturach górskich powstałych w ostatnich czasach geologicznych (takich jak Alpy, Kaukaz, Tien Shan, Kordyliera itp.) przepływy ciepła są bardzo zróżnicowane. Na przykład w Karpatach Fałdowych i przyległych częściach rynien wewnętrznych przepływ ciepła wynosi średnio 1,95 µcal/cm 2 x s, a w rynnie przedkarpackiej - 1,18 µcal/cm 2 x s. Podobne zmiany odnotowano na Kaukazie, gdzie w strefach wypiętrzenia przepływ ciepła wzrasta do 1,6-1,8 μcal/cm 2 x s, natomiast w złożonej strukturze Wielkiego Kaukazu pojedyncze oznaczenia dały najwyższe wartości przepływu ciepła - 3,0-4,0 μcal/cm 2 x s. Dla południowo-wschodniego osiadania Kaukazu odnotowano znaczne wahania przepływów ciepła i ustalono ciekawy szczegół, że ich wartości wzrosły w pobliżu wulkanów błotnych do 1,9-2,33 μcal/cm 2 x s. Wysokie przepływy ciepła obserwuje się na obszarach współczesnego wulkanizmu, średnio około 3,6 μcal/cm -s. W systemie szczelin (angielski, „rift” - rozszczep, wąwóz) jeziora. Bajkał szacuje się, że przepływ ciepła wynosi od 1,2 do 3,4 µcal/cm 2 -s. Na dużych obszarach dna Oceanu Światowego przepływ ciepła mieści się w przedziale 1,1-1,2 μcal/cm 2 x s, co jest porównywalne z danymi dotyczącymi części platformowych kontynentów. Wysokie strumienie ciepła są związane z strzelaninadoliny grzbiety śródoceaniczne. Średni strumień ciepła wynosi 1,8-2 µcal/cm2 x s, ale w kilku miejscach wzrasta do 6,7-8,0 µcal/cm2 x s. Zróżnicowanie podanych wartości przepływów ciepła najwyraźniej jest związane z niejednorodnymi procesami tektonomagmatycznymi w różnych strefach Ziemi.
Jakie są źródła ciepła wewnątrz Ziemi? Jak wiadomo, według współczesnych koncepcji, Ziemia powstała w wyniku akrecji cząstek gazu i pyłu obłoku protoplanetarnego w postaci zimnego ciała. W konsekwencji wewnątrz Ziemi muszą znajdować się źródła ciepła, które wytwarzają nowoczesny przepływ ciepła i wysoką temperaturę w wnętrznościach Ziemi. Jednym ze źródeł wewnętrznej energii cieplnej jest ciepło radiogeniczne, związany z rozpadem długożyciowych pierwiastków promieniotwórczych 238 U, 23 S U, 232 Th, 40 K, 87 Rb. Okresy półtrwania tych izotopów są porównywalne z wiekiem Ziemi, dlatego nadal pozostają ważnym źródłem energii cieplnej. W początkowe etapy rozwojem Ziemi mogą być dostawcy ciepła i krótkotrwałe izotopy promieniotwórcze, takie jak 26 Al, 38 CI itp. Zakłada się, że drugim źródłem energii cieplnej zróżnicowanie grawitacyjne substancja powstająca po pewnym nagrzaniu na poziomie rdzenia i ewentualnie w warstwie B górnego płaszcza. Wydaje się jednak, że znaczna część ciepła związanego ze zróżnicowaniem grawitacyjnym została rozproszona w przestrzeni kosmicznej, szczególnie na początku formowania się planet. Dodatkowym źródłem ciepła wewnętrznego może być tarcie pływowe, występujące, gdy obrót Ziemi zwalnia w wyniku interakcji pływowej z Księżycem i, w mniejszym stopniu, ze Słońcem.
Temperatura wewnątrz Ziemi. Określanie temperatury w skorupach ziemskich opiera się na różnych, często pośrednich danych. Najbardziej wiarygodne dane dotyczące temperatury dotyczą najwyższej części skorupy ziemskiej, penetrowanej przez miny i odwierty do maksymalnej głębokości 12 km (odwiert Kola). Wzrost temperatury w stopniach Celsjusza na jednostkę głębokości nazywa się gradient geotermalny, oraz głębokość w metrach, podczas której temperatura wzrasta o 1 C, - etap geotermalny. Gradient geotermalny i odpowiednio krok geotermalny zmieniają się z miejsca na miejsce w zależności od warunków geologicznych, aktywności endogenicznej na różnych obszarach, a także niejednorodnej przewodności cieplnej skał. Co więcej, zdaniem B. Gutenberga granice wahań różnią się ponad 25-krotnie. Przykładem tego są dwa wyraźnie różne gradienty: 1) 150° na 1 km w stanie Oregon (USA), 2) 6° na 1 km odnotowane w Republice Południowej Afryki. Zgodnie z tymi gradientami geotermalnymi stopień geotermalny również zmienia się z 6,67 m w pierwszym przypadku do 167 m w drugim. Najczęstsze wahania gradientu mieszczą się w przedziale 20-50°, a stopień geotermalny wynosi 15-45 m. Średni gradient geotermalny od dawna przyjmuje się jako 30°C na 1 km.
Według V.N. Zharkowa gradient geotermalny w pobliżu powierzchni Ziemi szacuje się na 20°C na 1 km. Bazując na tych dwóch wartościach gradientu geotermalnego i jego stałości w głębi Ziemi, wówczas na głębokości 100 km powinna panować temperatura 3000 lub 2000°C. Jest to jednak sprzeczne z rzeczywistymi danymi. To właśnie na tych głębokościach okresowo powstają komory magmowe, z których na powierzchnię wypływa lawa, której maksymalna temperatura wynosi 1200-1250°C. Biorąc pod uwagę ten osobliwy „termometr”, wielu autorów (V.A. Lyubimov, V.A. Magnitsky) uważa, że na głębokości 100 km temperatura nie może przekroczyć 1300-1500°C. W wyższych temperaturach skały płaszcza uległyby całkowitemu stopieniu, co stoi w sprzeczności ze swobodnym przepływem fal sejsmicznych ścinających. Zatem średni gradient geotermalny można prześledzić jedynie do pewnej stosunkowo małej głębokości od powierzchni (20-30 km), a następnie powinien się zmniejszać. Ale nawet w tym przypadku w tym samym miejscu zmiana temperatury wraz z głębokością jest nierówna. Można to zobaczyć na przykładzie zmian temperatury wraz z głębokością wzdłuż odwiertu Kola, zlokalizowanego w stabilnej krystalicznej osłonie platformy. Podczas układania tego odwiertu obliczono gradient geotermalny 10 0 na 1 km, dlatego też na projektowanej głębokości (15 km) spodziewano się temperatury rzędu 150°C. Jednak takie nachylenie istniało tylko do głębokości 3 km, po czym zaczęło się zwiększać 1,5-2,0 razy. Na głębokości 7 km temperatura wynosiła 120°C, na 10 km – 180, na 12 km – 220°C. Oczekuje się, że na głębokości projektowej temperatura będzie bliska 280°C. Drugim przykładem są dane ze studni zlokalizowanej w północnym regionie Morza Kaspijskiego, na obszarze o bardziej aktywnym reżimie endogenicznym. W nim na głębokości 500 m temperatura wynosiła 42,2°C, na 1500 m – 69,9, na 2000 m – 80,4, na 3000 m – 108,3°C.
Jaka jest temperatura w głębszych strefach płaszcza i jądra Ziemi? Uzyskano mniej lub bardziej wiarygodne dane dotyczące temperatury podłoża warstwy B górnego płaszcza. Według V.N. Zharkowa szczegółowe badania diagramu fazowego Mg2SiO4 - Fe2SiO4 umożliwiły wyznaczenie temperatury odniesienia na głębokości odpowiadającej pierwszej strefie przejść fazowych (400 km), tj. przejście oliwinu do spinelu. Temperatura tutaj, w wyniku tych badań, wynosi około 1600±50° C.
Kwestia rozkładu temperatur w płaszczu poniżej warstwy B i jądra Ziemi nie została jeszcze rozwiązana, dlatego wyrażano różne pomysły. Można jedynie założyć, że temperatura rośnie wraz z głębokością przy znacznym spadku gradientu geotermalnego i wzroście kroku geotermalnego. Przyjmuje się, że temperatura w jądrze Ziemi mieści się w przedziale 4000-5000°C.
Przeciętny skład chemiczny Ziemi. Do oceny składu chemicznego Ziemi wykorzystuje się dane dotyczące meteorytów, które są najprawdopodobniej próbkami materiału protoplanetarnego, z którego powstały planety ziemskie i asteroidy. Do chwili obecnej dobrze zbadano wiele meteorytów, które spadły na Ziemię w różnym czasie i w różnych miejscach. Ze względu na swój skład wyróżnia się trzy rodzaje meteorytów: 1) meteoryty żelazne, składające się głównie z żelaza niklowego (90-91% Fe), z niewielką domieszką fosforu i kobaltu; 2) kamień żelazny (syderolity), składający się z minerałów żelaza i krzemianów; 3) kamień lub aerolit, składający się głównie z krzemianów ferromagnezu i wtrąceń żelaza niklowego.
Najczęściej spotykane są meteoryty kamienne - około 92,7% wszystkich znalezisk, żelazo-kamień 1,3% i żelazo 5,6%. Meteoryty kamienne dzielą się na dwie grupy: a) chondryty o małych zaokrąglonych ziarnach - chondry (90%); b) achondryty niezawierające chondr. Skład kamiennych meteorytów jest zbliżony do ultramaficznych skał magmowych. Według M. Botta zawierają one około 12% fazy żelazowo-niklowej.
Na podstawie analizy składu różnych meteorytów, a także uzyskanych eksperymentalnych danych geochemicznych i geofizycznych, wielu badaczy podaje współczesne szacunki całkowitego składu pierwiastkowego Ziemi, przedstawione w tabeli.
Zwiększona częstość występowania dotyczy czterech istotne elementy- O, Fe, Si, Mg, stanowiące ponad 91%. Do grupy mniej powszechnych pierwiastków zalicza się Ni, S, Ca, A1. Pozostałe elementy układu okresowego Mendelejewa w skali globalnej pod względem rozkładu ogólnego mają znaczenie drugorzędne. Jeśli porównamy podane dane ze składem skorupy ziemskiej, wyraźnie widoczna jest znacząca różnica polegająca na gwałtownym spadku O, Al, Si i znacznym wzroście Fe, Mg oraz pojawieniu się S i Ni w zauważalnych ilościach .
Powierzchnia Ziemi i jej wnętrze ulegają ciągłym zmianom pod wpływem różnorodnych sił i czynników. Zdecydowana większość tych procesów zmian przebiega z punktu widzenia człowieka niezwykle wolno, niedostrzegalnie nie tylko bezpośrednio dla jego oka, ale często niedostrzegalnie dla wielu kolejnych pokoleń ludzi. Jednakże to właśnie te powolne procesy na przestrzeni milionów i miliardów lat historii Ziemi prowadzą do najbardziej uderzających i głównych zmian w jej obliczu i struktura wewnętrzna. Stanowią one główną treść historii Ziemi.
Aby poprawnie zrozumieć dynamikę Ziemi i poprawnie zinterpretować wzorce jej rozwoju, wymagana jest bardzo subtelna obserwacja powoli zachodzących procesów geologicznych.
Dla ułatwienia badań procesy geologiczne podzielono na dwie duże grupy: procesy geodynamiki zewnętrznej lub procesy egzogeniczne zewnętrzne oraz procesy geodynamiki wewnętrznej, czyli wewnętrzne procesy endogeniczne.
Podział procesów na zewnętrzne i wewnętrzne jest nieco warunkowy, ponieważ nie ma między nimi kategorycznego rozróżnienia, a wręcz przeciwnie, obserwuje się ścisłą interakcję. Niemniej jednak taki podział jest metodologicznie całkiem uzasadniony.
Egzogenny (zewnętrzne) procesy powstają w wyniku oddziaływania kamiennej powłoki ze sferami zewnętrznymi: atmosferą, hydrosferą i biosferą. Procesy endogeniczne objawiają się, gdy siły wewnętrzne Ziemi działają na tę samą skorupę skalną.
Procesy egzogeniczne z kolei dzielą się na trzy duże grupy: procesy wietrzenia, procesy denudacji i procesy akumulacji, czyli sedymentacji. Denudacja i akumulacja powodują wyrównywanie reliefu.
Zwietrzenie to proces zmiany (zniszczenia) skał i minerałów w wyniku ich przystosowania się do warunków panujących na powierzchni ziemi. Polega na zmianie właściwości fizycznych minerałów i skał, sprowadzającej się głównie do ich mechanicznego zniszczenia, rozluźnienia i zmiany właściwości chemiczne pod wpływem wody, tlenu i dwutlenku węgla w atmosferze oraz aktywności życiowej organizmów.
Obnażenie I akumulacja(lub sedymentacja) są ze sobą ściśle powiązane. Przez denudację rozumie się całokształt procesu usuwania produktów zniszczenia skał, powstających głównie w wyniku wietrzenia. Przejawia się to głównie w obrębie lądu i sprowadza się do przemieszczania się rozdrobnionego lub rozpuszczonego chemicznie materiału z wyżyn do zagłębień reliefowych – dolin, basenów, basenów jeziornych i morskich. Jego głównymi czynnikami są grawitacja, płynąca woda, wiatr i poruszający się lód lodowcowy. Denudacja (od łacińskiego słowa „denudo” – odsłaniam) prowadzi do zniszczenia całych systemów górskich, stopniowo zrównując je z ziemią i zamieniając w równiny.
Akumulacja- jest to suma wszystkich procesów akumulacji osadów zachodzących w zagłębieniach rzeźby Ziemi w wyniku produktów wietrzenia przyniesionych przez denudację. Jest to pierwszy etap powstawania nowych skał osadowych.
Wietrzenie jedynie przygotowuje materiał do denudacji, ale samo w sobie nie prowadzi do poważnych zmian w obliczu Ziemi. Denudacja jest najbardziej aktywnym czynnikiem transformacji Ziemi, mobilizującym i wprawiającym w ruch ogromne masy materii. Dlatego badanie denudacji jest jednym z głównych tematów geologii dynamicznej. Akumulacja jest kolejnym ogniwem w łańcuchu procesów egzogenicznych, co sprowadza się do tego, że produkty wietrzenia zdają się odzyskiwać spokój, tracić swoją ruchliwość, wchodząc w skład skał osadowych. Akumulacja nie jest jednak końcowym ogniwem łańcucha przemian materii, a jedynie etapem jej obiegu w warunkach ziemskich.
Procesy endogenne (wewnętrzne). Są to procesy geologiczne, których geneza wiąże się z głębokim wnętrzem Ziemi. Substancja glob rozwija się we wszystkich częściach, także głębokich. W wnętrznościach Ziemi, pod jej zewnętrznymi powłokami, zachodzą złożone przemiany fizyczno-mechaniczne i fizykochemiczne materii, w wyniku których powstają potężne siły, które działają na skorupę ziemską i radykalnie ją przekształcają. Te procesy transformacyjne nazywane są procesami endogenicznymi.
Procesy endogeniczne najwyraźniej wyrażają się w zjawiskach wulkanizmu, które są rozumiane jako procesy związane z przemieszczaniem się magmy zarówno do górnych warstw skorupy ziemskiej, jak i na jej powierzchnię.
Zjawiska wulkanizmu wprowadzają człowieka w matrix znajdujący się w głębi globu, z jego stanem fizycznym i składem chemicznym. Przejawy wulkanizmu powierzchniowego nie występują wszędzie, ale ograniczają się do niektórych obszarów skorupy ziemskiej, których położenie i powierzchnia zmieniały się w historii geologicznej.
Magma wnikając w skorupę ziemską bardzo często nie dociera do powierzchni, ale krzepnie gdzieś na głębokości, tworząc głębokie, natrętne skały (granit, gabro itp.).
Zjawisko wnikania magmy do skorupy ziemskiej nazywane jest głębokim wulkanizmem lub plutonizmem.
Drugim rodzajem procesów endogenicznych są trzęsienia ziemi, które objawiają się w niektórych obszarach powierzchni ziemi w postaci krótkotrwałych wstrząsów lub wstrząsów.
Trzęsienie ziemi ma miejsce, gdy następuje nagłe uwolnienie energii od dawna gromadzi się w wyniku procesów tektonicznych we względnie zlokalizowanych obszarach skorupy ziemskiej i górnego płaszcza ziemskiego. W takim przypadku następuje przerwa (usterka) w ciągłości skał, czasami na wiele dziesiątków kilometrów.
Większość trzęsień ziemi występuje na głębokościach do 70 km; takie trzęsienia ziemi nazywane są trzęsieniami ziemi. Trzęsienia ziemi, które występują na głębokości od 70 do 300 km, nazywane są pośrednimi, a te głębsze niż 300 km - głębokimi. Jak dotąd nie odnotowano żadnego trzęsienia ziemi głębszego niż 720 km.
Rozkład trzęsień ziemi według energii, stref geograficznych i ich powiązanie ze strukturą tych stref, tj. Cały ten zestaw cech łączy koncepcja sejsmiczności.
Od 1964 roku w krajach Unia Europejska Wykorzystuje się nowoczesną europejską skalę makrosejsmiczną (EMS). Skala MSK - 64 stanowi podstawę SNiP-11-7-81 „Budownictwo na obszarach sejsmicznych” i jest nadal stosowana w Rosji i krajach WNP.
Siła trzęsienia ziemi |
Krótki opis |
|
Nie czułem. |
Oznaczone jedynie przez instrumenty sejsmiczne. |
|
Bardzo słabe wstrząsy |
Oznaczone przez instrumenty sejsmiczne. Odczuwają to tylko niektóre osoby znajdujące się w stanie całkowitego spokoju na wyższych piętrach budynków oraz bardzo wrażliwe zwierzęta domowe. |
|
Jest to odczuwalne tylko w niektórych budynkach, jak wstrząs wywołany ciężarówką. |
||
Umiarkowany |
Rozpoznawany po lekkim grzechotaniu i wibracjach przedmiotów, naczyń i szyb okiennych, skrzypieniu drzwi i ścian. Wewnątrz budynku większość ludzi odczuwa drżenie. |
|
Całkiem mocny |
Pod na wolnym powietrzu odczuwane przez wielu, w domach przez wszystkich. Ogólne drżenie budynku, wibracje mebli. Wahadła zegara zatrzymują się. Pęknięcia szyb okiennych i tynku. Przebudzenie śpiących. Ludzie na zewnątrz budynków mogą to wyczuć; kołyszą się cienkie gałęzie drzew. Drzwi się trzaskają. |
|
Każdy to odczuwa. Wiele osób ze strachu wybiegło na ulicę. Zdjęcia spadają ze ścian. Odrywają się pojedyncze kawałki tynku. |
||
Bardzo mocny |
Uszkodzenia (pęknięcia) w ścianach kamiennych domów. Budynki antysejsmiczne, drewniane i wiklinowe pozostają nienaruszone. |
|
Destrukcyjny |
Pęknięcia na stromych zboczach i mokrej glebie. Pomniki przesuwają się z miejsca lub przewracają. Domy są mocno zniszczone. |
|
Niszczycielski |
Poważne uszkodzenia i zniszczenia kamiennych domów. Stary drewniane domy grymas. |
|
Destrukcyjny |
Pęknięcia w glebie mają czasami szerokość do metra. Osuwiska i upadki ze zboczy. Zniszczenie kamiennych budynków. Krzywizna szyn kolejowych. |
|
Katastrofa |
Szerokie pęknięcia w powierzchniowych warstwach ziemi. Liczne osuwiska i zawalenia. Kamienne domy są prawie całkowicie zniszczone. Silne zginanie i wybrzuszenie szyn kolejowych. |
|
Poważna katastrofa |
Zmiany w glebie osiągają ogromne rozmiary. Liczne pęknięcia, zapadnięcia, osuwiska. Pojawienie się wodospadów, tam na jeziorach, odchylenie przepływów rzek. Żadna konstrukcja nie jest w stanie tego wytrzymać. |
Zjawiska trzęsień ziemi, a także wulkanizmu, od zawsze pobudzały ludzką wyobraźnię. W przypadkach, gdy na obszarach zaludnionych wystąpiły wstrząsy, trzęsienia ziemi przyniosły ludzkości znaczące katastrofy: śmierć wielu ludzi, zniszczenie budynków itp. Czułe sejsmografy rejestrują każdego roku około miliona trzęsień ziemi, z których jedno może być katastrofalne, a około stu może być niszczycielskie.
Konsekwencje katastrofalnego trzęsienia ziemi w San Francisco w USA w 1906 roku
Jednym z najbardziej uderzających przejawów sił wewnętrznych jest fałdowanie i nieciągłe odkształcenia skorupy ziemskiej. Zjawiska te, w większości przypadków niedostępne bezpośredniej obserwacji, mają wyraźne odzwierciedlenie w naturze występowania skał osadowych tworzących skorupę ziemską. Wypadające z wody osady z mórz i oceanów opadają zwykle w równych, poziomych warstwach. W wyniku składania te poziomo leżące warstwy zbierają się w siebie różne typy fałdy, a czasem rozdarte lub zsunięte jedna na drugą.
Zjawisko zapadania się i pękania warstw przyczynia się do powstawania wzniesień i gór, zagłębień i kotlin. Wielu naukowców przypisywało zjawisko odkształceń fałdowych główną rolę w tworzeniu się gór, wierząc, że skały, zgniatając się w fałdy, pęcznieją powierzchnię ziemi i tworzą wzgórza. Proces ten nazywany jest orogenezą („oros” po grecku oznacza wywyższenie, „geneza” oznacza formowanie). Obecnie ustalono, że ruchy oscylacyjne odgrywają nie mniejszą rolę w powstawaniu gór niż fałdowane, dlatego termin „orogeneza”, utraciwszy swoje pierwotne znaczenie, zaczął być używany rzadziej.
Deformacje fałdowe pojawiają się tylko w niektórych, najbardziej mobilnych i przepuszczalnych dla magmy obszarach skorupy ziemskiej, zwanych geosynklinami. Natomiast stabilne obszary o słabej aktywności tektonicznej nazywane są platformami.
Deformacje fałdowe, trzęsienia ziemi, a zwłaszcza wulkanizm przyczyniają się do znaczących zmian w skałach tworzących skorupę ziemską. W wyniku kompresji stają się gęstsze i twardsze, a pod wpływem wysokich temperatur ulegają spaleniu, a nawet stopieniu. Działanie par i gazów uwalnianych z magmy przyczynia się do powstawania nowych minerałów w skałach. Wszystkie te zjawiska transformacji skał pod wpływem procesów endogenicznych nazywane są metamorfizmem.
PROCESY GEOLOGICZNE
PROCESY GEOLOGICZNE
procesy powstawania i zmiany skorupy ziemskiej. Badanie wyników badań geologicznych podczas badań i budowy linii kolejowych. linii jest absolutnie konieczne, gdyż tylko znając konstrukcję obszaru trasy i poszczególnych odcinków linii można dokładnie zaprojektować fundamenty obiektów. Podczas projektu kolejowego linii wymagane jest przedstawienie noty geologicznej oraz podłużnego profilu geologicznego linii i przekrojów geologicznych w miejscach o skomplikowanych i niebezpiecznych warstwach skalnych.
Techniczny słownik kolejowy. - M.: Wydawnictwo Państwowego Transportu Kolejowego. N. N. Wasiliew, O. N. Isaakyan, N. O. Roginsky, Ya. B. Smolyansky, V. A. Sokovich, T. S. Khachaturov. 1941 .
Zobacz, jakie „PROCESY GEOLOGICZNE” znajdują się w innych słownikach:
Zjawiska i zjawiska geologiczne- – endogeniczne i egzogeniczne procesy geologiczne powstające pod wpływem różnych czynniki naturalne(i ich kombinacje) zarówno poza wpływem działalności człowieka (geologia), jak i pod jej wpływem (inżynieria geologiczna).... ... Encyklopedia terminów, definicji i objaśnień materiałów budowlanych
PROCESY I ZJAWISKA GEOLOGICZNE I INŻYNIERYJNO-GEOLOGICZNE- 9. GEOLOGICZNE I INŻYNIERSKIE PROCESY I ZJAWISKA GEOLOGICZNE Endogeniczne i egzogeniczne procesy geologiczne powstające pod wpływem różnych czynników naturalnych (ich kombinacji) zarówno poza wpływem działalności człowieka, jak i pod jej wpływem.… …
Endogeniczne i egzogeniczne procesy geologiczne (patrz tabela w załączniku), powstające pod wpływem różnych czynników naturalnych (i ich kombinacji), zarówno poza wpływem działalności człowieka (geologiczne), jak i pod jej wpływem (inżynieria... ... Słownik konstrukcyjny
Procesy geologiczne egzogenne- Egzogeniczne procesy geologiczne: spowodowane egzodynamiczną przemianą skał zachodzącą na powierzchni Ziemi i w warstwie przypowierzchniowej w strefie działania czynników wietrzenia, erozji, deformacji zboczy i brzegów, spowodowane... Oficjalna terminologia
Procesy geologiczne mają charakter endogeniczny- Endogeniczne procesy geologiczne: wywołane endodynamiczną przemianą skał, zachodzącą głównie wewnątrz Ziemi, w strefie działania czynników sejsmotektonicznych i termodynamicznych i wywołane głównie siłami wewnętrznymi... ... Oficjalna terminologia
Procesy geologiczne i inżynieryjno-geologiczne oraz zjawiska hydrometeorologiczne mające negatywny wpływ na terytoria, obiekty gospodarcze i życie ludzkie (osuwiska, osuwiska, kras, błoto, śnieg... ... Słownik konstrukcyjny
Współczesne, szybko zachodzące procesy i zjawiska geologiczne, które powodują znaczne szkody materialne dla społeczeństwa, gospodarki narodowej oraz stwarzają zagrożenie dla życia ludzi w przypadku zakłócenia stabilności środowiska naturalnego (środowiska geologicznego). Maksymalnie... ... Słownik sytuacji awaryjnych
Procesy inżynieryjno-geologiczne- procesy geologiczne zachodzące w fundamencie gruntowym budynku (konstrukcji), spowodowane wpływem czynników naturalnych i spowodowanych przez człowieka... Źródło: DECYZJA Rostechnadzoru z dnia 23 listopada 2006 r. N 5 W SPRAWIE ZATWIERDZENIA I WPROWADZENIA W SKUTEK BEZPIECZEŃSTWA WYTYCZNE... ... Oficjalna terminologia
Procesy inżynieryjno-geologiczne- procesy geologiczne zachodzące w podłożu gruntowym budynku (konstrukcji), wywołane wpływem czynników naturalnych i spowodowanych działalnością człowieka. Źródło: RB 036 06: Monitoring inżynierskich warunków geologicznych dla lokalizacji obiektów jądrowego cyklu paliwowego... Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej
- (a. procesy inżynierii geologicznej; n. ingenieurgeologische Vorgange; f. Processus geotechniques; i. procesos geotecnicos) nowoczesne. geol. procesy, które powstały lub są aktywowane pod wpływem czynników technogennych. I. g.p. obejmuje... Encyklopedia geologiczna
Książki
- Geologia Inżynierska. Podręcznik, V. P. Ananyev, A. D. Potapow, A. N. Yulin. Omówiono główne zasady i prawa geologii inżynierskiej jako nauki o racjonalnym korzystaniu ze środowiska geologicznego podczas budowy. Przedstawiono niezbędne informacje z geologii ogólnej...
Temat 4. Egzogeniczne procesy geologiczne.
Wietrzenie to proces niszczenia i zmiany skał i minerałów. Rodzaje wietrzenia i ich czynniki.
1.1.Witrzenie fizyczne lub mechaniczne. Czynniki: promieniowanie słoneczne, wahania temperatury, tarcie, lód, woda i wiatr, grawitacja.
1.2.Witrzenie chemiczne. Czynniki: woda, dwutlenek węgla i tlen.
1.3.Witrzenie biologiczne. Czynniki: organizmy żywe, w tym ludzie.
Skorupa wietrzna jest eluwowa. Produkty wietrzenia: fragmenty skał o różnych kształtach i rozmiarach.
Procesy wietrzenia i powstawanie gleby.
Procesy sedymentacyjne. Denudacja (usuwanie), transport (przenoszenie), sedymentacja (depozycja, akumulacja).
Aktywność geologiczna wiatru. Procesy eoliczne. Corrasia. Barchans, wydmy. Aktywność geologiczna wód powierzchniowych płynących. Erozja gleby. Proluwiusz. Wąwóz. Belka. Aluwium rzeczne. Aktywność geologiczna wód podziemnych. Procesy krasowe. Speleologia. Aktywność geologiczna lodowców. Morena. Aktywność geologiczna oceanów i mórz. Erozja wybrzeża. Aktywność geologiczna bioorganizmów i człowieka. Antropogeniczne formy rzeźby. Geologiczne oddziaływanie przestrzeni. Komety. Meteoryty. Siły grawitacyjne Księżyca i Słońca.
Pytania z odpowiedziami dla uczestników szkoły geologicznej
Dla uczniów klas 5-6
W jakiej części planety Ziemia zachodzą procesy egzogeniczne?
- Na powierzchni Ziemi. (1b).
- Rodzaj wietrzenia – fizyczne lub mechaniczne (1 b). Czynnikiem powodującym osuwiska itp. jest grawitacja (1 b) (= grawitacja).
- Mikroorganizmy w trakcie swoich procesów życiowych wydzielają kwasy organiczne, które mogą rozpuszczać powierzchnie skał, czyli je niszczyć (1 b).
- W okresie czwartorzędu ze Skandynawii lodowiec sprowadził w swoim ciele zniszczone skały na terytorium regionu Tula. Tutaj po stopieniu lodu pozostały w postaci moreny (1 b). Współczesne rzeki i strumienie powodują erozję moren i widzimy głazy, żwir i piasek. (1b).
- Jednym ze źródeł złota na ziemi są żyły kwarcowe zawierające złoto. Żyły te powstały setki milionów lat temu i od tego czasu są odporne na działanie ciepła i zimna, roślin i zwierząt, deszczu i wiatru, śniegu i lodu. W rezultacie zapadły się bogate żyły złotonośne, a skały kwarcowe ze złotem zostały wypłukane do rzek (1 b). Silne strumienie wody podczas ulewnych opadów powodują ciągły ruch kamieni, rozbijając je i tocząc oraz sortując według wielkości, kształtu i gęstości. Złoto, które jest znacznie cięższe niż wiele innych materiałów, ma tendencję do osadzania się w pewnych miejscach wzdłuż przepływu. Takie osady nazywane są aluwialnymi (1 b).
To słynny krater na naszej planecie Ziemia, ale nie pochodzenia wulkanicznego, ale jakiego rodzaju?
- Meteoryt (1b).
Dla uczniów klas 7-8
Jakie zjawiska geologiczne zachodzą pod wpływem grawitacji?
- Osuwiska, osuwiska, piargi, lawiny w górach, lodowce przesuwają się z gór. (do 5b). Wymywanie planarne i erozja zboczy (realizacja działalności wód płynących pod działaniem grawitacji). (+2b)
- Księżyc i Słońce powodują przypływy i odpływy mórz i oceanów. (2b). W tych godzinach skorupa ziemska podnosi się o kilka centymetrów. (1b).
- Chemicznymi czynnikami wietrzenia są: woda, dwutlenek węgla i tlen. Z nich w atmosferze powstaje kwas węglowy, który podczas interakcji z wapieniem zmienia go. (1b).
- Skorupa wietrzenia to grubość skał macierzystych górnej części litosfery (magmowych, metamorficznych lub osadowych), przekształcona w warunkach kontynentalnych przez różne czynniki (czynniki) wietrzenia. Różni się od podłoża skalnego luźną strukturą i składem chemicznym (1 b).
- Za dolną granicę skorupy wietrzenia (1 b) należy przyjąć poziom wód gruntowych na danym obszarze. Skorupę wietrzejącą można uznać za pokrywę osadową skał (1 b).
Proluvium (1,2) – nagromadzenia fragmentów skał, które pojawiają się na zboczach górskich, w rejonie stożków aluwialnych oraz w ujściach górskich wąwozów w wyniku działalności powtarzających się cieków burzowych (do 2 b).
Diluvium (3) to nagromadzenie sypkich produktów wietrzenia skał na zboczach gór i wzgórz. Diluvium różni się od eluvium tym, że jego części składowe nie znajdują się w miejscu początkowego formowania, ale ześlizgnęły się lub stoczyły pod wpływem grawitacji. Wszystkie zbocza pokryte są mniej lub bardziej grubą warstwą koluwium (1 b).
Piargi (3.4) to nagromadzenie fragmentów skał o różnej wielkości (do 2 b) na zboczach gór, wzgórz lub u podnóża klifów.
Kurum (5) to nagromadzenie gruboziarnistego materiału kamiennego powoli przesuwającego się w dół zbocza (1 b).
Aluwium (6) – materiał detrytyczny transportowany i osadzany przez przepływ rzek (1 b).
Eluwium to gruz, który spadł i gromadzi się na gładkich, poziomych powierzchniach.
Na rysunku przedstawiono klasyfikację typów akumulacji: I – aluwialne; II – deluwialny; III – nieuchwytny; 1 – kanał; 2 - ukośny; 3 – dolina; 4 – tarasowy;
Gdzie powstają rezerwy piasku? Kiedy stają się wydmami, a kiedy wydmami? Jakie czynniki wietrzenia biorą udział w powstawaniu wydm na pustyniach i wydmach na wybrzeżu morskim?
Odpowiedź:
- Wody rzeczne spływają do nizinnych obszarów płaskorzeźby, gdzie powstają (jeziora, morza). Prąd transportu wodnego niszczył skały, zwłaszcza piasek. Piasek gromadzi się przy ujściach rzek, na dnie i w obszarach przybrzeżnych zbiorników wodnych (1 b). Jeśli zbiornik wodny (jezioro lub morze) całkowicie wyschnie, tworzą się otwarte rezerwy piasku. Słońce (1 b) suszy piasek, wiatr (1 b) przenosi go na duże odległości i ponownie osadza w postaci wydm. Wydmy tworzą się na brzegach mórz. Woda (1 b), fale surfingowe, piasek są wyrzucane na brzeg. Słońce (1 b) suszy piasek, wiatr (1 b) przenosi go na duże odległości i ponownie osadza w postaci przybrzeżnych wydm.
Dla uczniów klas 9-11
Jakie warunki są niezbędne, aby doszło do osunięcia się ziemi? Podaj przykłady zjawisk wolumetrycznych osuwisk w rejonie Tuły.
- Skały muszą znajdować się na zboczu (1 b). Pod warstwą skalną d.b. warstwa wodoodporna, wyloty wody ułatwiające przesuwanie się pochyłych skał (1 b). Duże osuwiska w regionie Tula występują w dolinach rzek Oka, Upa, Besputa i Vashany; w sieci belek wpustowych w obwodach Aleksinsky, Bogoroditsky, Yasnogorsky, Leninsky i Shchekinsky (1 b każdy, ale nie więcej niż 5 b). W książce V. Vasilyeva i V. Fedotova „Tula Land” (wydawnictwo książek Priokskoe. Tuła, 1979) podaje się, że aktywne osuwiska są następujące obszary: Aleksinsky, Shchekinsky, Yasnogorsky, Efremovsky, Leninsky. Na przykład gazeta „Kommiersant” z 24 kwietnia 1999 r. doniosła o dziewięciu osunięciach ziemi w rejonie Belevsky, spowodowanych wiosennymi powodziami. Ich rozmiary wahały się od dwóch metrów do kilometra. 12 mieszkańców Beleva zostało bez dachu nad głową, ponieważ osuwisko zniszczyło dwa domy nad brzegiem podziemnej rzeki Belevki. Rok wcześniej osuwisko zagroziło trzem domom w miejscowości Lipki w obwodzie kirejewskim. W dniu 1 września 2007 roku telewizja Kultura podała informację o zatrzymaniu się osuwiska na terenie muzeum w Dzielnica Zaokska obszary. Należało wzmocnić brzeg Oki wodą, usunąć niebezpieczne skały ze skarpy i zasypać przepuszczalnym piaskiem. Zgodnie z wiadomością centrum regionalne państwowy monitoring stanu podłoża gruntowego w Centralnym Okręgu Federalnym Federacji Rosyjskiej, w 2005 roku na odcinku autostrady Bogoroditsk – Tovarkovo – Kurkino, w wyniku rozwoju osuwiska, zniszczone zostało koryto i nasyp. W 2007 roku w okolicach Bogorodicka ponownie doszło do dwóch osuwisk, jednego o długości 200 i drugiego 300 m. (cztery kilometry od Bogorodica ponownie rozpoczęły się ruchy gruntu... Wystąpiły dwa osuwiska o długości 200 i 300 metrów). tutaj w 2007 roku... zagrożeniem był system miejski). W 2006 roku ponownie zaobserwowano osuwisko w mieście Belev w obwodzie tulskim. Członkowie ekspedycji Akademii Nauk Podstawowych w regionie Bielewskim twierdzą, że starożytna osada w pobliżu wsi Ruka została w połowie zniszczona przez osuwisko pochodzenia sztucznego i obecnie stanowi owal przecięty na pół ze spuchniętych szybów o długości 1–2,5 m Osuwiska niekoniecznie stanowią luźną masę gliniasto-piaskową. Na prawym brzegu rzeki Oka w pobliżu wsi Troitskoye, Veshnyakovo, Korovino dwadzieścia lat temu odnotowano osunięcie się skał wapiennych, oderwane bloki wapienia przypominają erozyjne pozostałości w kształcie kopuły. W stosunku do podstawy wzniesienia te wznoszą się na wysokość 3 – 5 m. Wielu turystów twierdzi, że w wąwozie niedaleko wsi. Monastyrszczina, rejon Kimowski, w pobliżu zbiegu rzek Nepryadvy i Donu, znajduje się miejsce utworzone przez starożytne osuwisko. W 2008 roku w prasie ukazały się doniesienia, że podczas montażu cegielni budowlanej na terenie zakładu doszło do osunięcia się ziemi w wykopie, w wyniku którego zginęła jedna osoba. Na południowo-zachodnich obrzeżach Tuły znajduje się niezamieszkany wielokondygnacyjny budynek mieszkalny, ponieważ grunt, na którym został zbudowany, zapadł się aż do podstawy belki. W praktyce w większym lub mniejszym stopniu osuwiska występują na terenie całego regionu.
- Podczas wietrzenia chemicznego zachodzi reakcja utleniania. Tak więc, gdy markasyt utlenia się tlenem atmosferycznym, powstaje dwutlenek siarki (dwutlenek siarki) (1 b), który nadaje markazytowi zapach. Z biegiem czasu kolor powierzchni markazytu zmienia się w wyniku tworzenia się na jej powierzchni skorupy nowego brązowego minerału - limonitu (1 b) (tlenek żelaza).
- 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 (1 b)
markasyt + tlen = limonit + dwutlenek siarki
Dlaczego gleby regionu Tula w jego północno-zachodniej części są jałowe (patrz mapy, aby sformułować odpowiedź)?
Mapa gleb regionu Tula Mapa roślinności Mapa zlodowaceń: I - Lichwiński i II - Dniepr
- Gleby w północno-zachodniej części regionu Tula nie są tak żyzne, ponieważ na ich powstawanie wpłynęły osady lodowcowe, ubogie w materię organiczną (1 b).
Tworzenie każdej gleby, łącznie z glebą Tula, zajmuje wiele stuleci. Woda, wiatr, lodowce transportują produkty sypkie i rozpuszczalne. Równolegle z niszczeniem następuje proces akumulacji, czyli akumulacji produktów zniszczenia. Te luźne osady są zamieszkane przez mikroorganizmy, rośliny i zwierzęta. Następnie w mieszaninie osadów sypkich zaczyna gromadzić się materia organiczna, co charakteryzuje żyzność gleby. Im więcej resztek organicznych w glebie, tym jest ona bardziej żyzna.
Na niektórych skałach glebotwórczych okresu czwartorzędu powstały w rejonie Tuły różne typy gleb. Skały glebotwórcze mają ogromny wpływ na pochodzenie i właściwości gleb. Gleby bielicowo-bielicowe utworzone na piaskach zwałowych i iłach morenowych; na ciężkiej pokrywie niewęglanowej i częściowo iłach morenowych, szarym stepie leśnym; czarnoziemy na glinach lessopodobnych węglanowych.
Gleby bielicowo-bielicowe (ponad 16%) i szare gleby leśne (39,4%) regionu Tula są rozmieszczone głównie wzdłuż prawego brzegu Oki i jej dopływu Upy lasy mieszane na starożytnej rzece, wodno-lodowcowe gliny piaszczyste i gliniaste skały glebotwórcze.
Czarnoziemy regionu Tula stanowią 46,4% jego terytorium. Ich powstanie nastąpiło w wyniku obumierania gęstej pokrywy roślinności zielnej, wzrostu promieniowanie słoneczne i parowanie wraz ze zmniejszaniem się opadów. http://informacje. senator. ru
Człowiek ma znaczący wpływ na kształtowanie się współczesnej rzeźby regionu Tula w procesie jego działalność gospodarcza. Od czasów starożytnych docierały do nas kurhany, wały obronne i fortyfikacje. Jakie nowe formy rzeźby antropogenicznej można zaobserwować w regionie Tula? W jakiej części regionu Tula w wyniku działalności gospodarczej człowieka niewiele zachowało się z naturalnej powierzchni?
- Obecnie pojawiły się nowe formy rzeźby antropogenicznej: kopalnie węgla, kamieniołomy, hałdy, tunele itp. (do 5 b) powstały przy udziale potężnego sprzętu górniczego. Bogactwo antropogenicznych form terenu w regionie Tula koncentruje się w czworokącie miast Tuła - Szczekino - Bogoroditsk - Kimowsk, gdzie niewiele zachowało się z naturalnej powierzchni. (do 5 b) (Nedra z regionu Tula, s. 93-95).
Siła uderzeniowa fal, tarcie piasku i otoczaków (kamień) o skaliste masywy przybrzeżne, narażenie chemiczne woda morska(do 3b).
Jakie formy rzeźby występują w rejonie Tuły podczas krasu?
- Kras w regionie występuje w różnych postaciach: zapadlisk (ponorów), basenów, wąwozów, jezior krasowych, zanikających rzek, zagłębień krasowych, nisz i podziemnych pustyń (do 8 b).
Temat: Informacje ogólne. Endogeniczne procesy geologiczne
1. Klasyfikacja procesów geologicznych. Procesy endogenne.
2. Ruchy tektoniczne skorupy ziemskiej.
3. Procesy i zjawiska tektoniczne. Formy dyslokacji tektonicznych.
4. Wietrzenie. Eluwium
1. Klasyfikacja procesów geologicznych. Procesy endogenne.
Geologiczny to procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi lub na jej powierzchni i związane z powstawaniem, ruchem lub niszczeniem skał. Procesy te nieustannie zmieniają wygląd naszej planety.
Wyróżnić endogenny(dynamika wewnętrzna) i egzogenny procesy (dynamiki zewnętrznej).
Główna siła napędowa procesy endogenne to energia uwalniana w wyniku redystrybucji materii w trzewiach Ziemi, radioaktywnej transformacji pierwiastków i reakcji chemicznych.
Należą do nich: magmatyzm, metamorfizm, wulkanizm, trzęsienia ziemi i formacje skalne.
Procesy egzogenne działają pod wpływem energii słonecznej. Przejawiają się one w interakcji litosfery z atmosferą, hydrosferą i biosferą.
Procesy endogeniczne (wewnętrzne) to procesy geologiczne, których pochodzenie wiąże się z głębokim wnętrzem Ziemi. Substancja globu rozwija się we wszystkich jego częściach, także tych głębokich. W wnętrznościach Ziemi, pod jej zewnętrznymi powłokami, zachodzą złożone przemiany fizyczno-mechaniczne i fizykochemiczne materii, w wyniku których powstają potężne siły, które działają na skorupę ziemską i radykalnie ją przekształcają. Te procesy transformacyjne nazywane są procesami endogenicznymi.
Procesy endogeniczne najwyraźniej wyrażają się w zjawiskach wulkanizmu, które są rozumiane jako procesy związane z przemieszczaniem się magmy zarówno do górnych warstw skorupy ziemskiej, jak i na jej powierzchnię.
Zjawiska wulkanizmu zapoznają ludzi z materią znajdującą się w głębi globu, jej stanem fizycznym i składem chemicznym. Manifestacje wulkanizmu powierzchniowego nie występują wszędzie, ale ograniczają się do niektórych obszarów skorupy ziemskiej, których położenie i obszar zmieniły się w historii geologicznej.
Magma wnikając w skorupę ziemską bardzo często nie dociera do powierzchni, ale krzepnie gdzieś na głębokości, tworząc głębokie, natrętne skały (granit, gabro itp.). Zjawisko wnikania magmy do skorupy ziemskiej nazywa się głębokim wulkanizmem lub plutonizmem.
Drugim rodzajem procesów endogenicznych są trzęsienia ziemi, które objawiają się w niektórych obszarach powierzchni ziemi w postaci krótkotrwałych wstrząsów lub wstrząsów. Zjawiska trzęsień ziemi, a także wulkanizmu, od zawsze pobudzały ludzką wyobraźnię. W przypadkach, gdy na obszarach zaludnionych wystąpiły wstrząsy, trzęsienia ziemi przyniosły ludzkości znaczące katastrofy: śmierć wielu ludzi, zniszczenie budynków itp.
Oprócz krótkotrwałych i silnych wibracji, takich jak trzęsienia ziemi, skorupa ziemska podlega wibracjom, podczas których niektóre jej części toną, a inne wznoszą się. Ruchy zachodzą bardzo powoli, z prędkością kilku centymetrów, a nawet milimetrów na stulecie; są one niedostępne dla bezpośrednich obserwacji bez instrumentów. Ponieważ jednak ruchy te zachodzą wszędzie i nieprzerwanie przez wiele milionów lat, ich ostateczne rezultaty są bardzo znaczące.
W wyniku tych ruchów oscylacyjnych wiele obszarów, które wcześniej były suchym lądem, stało się dnem oceanu i odwrotnie, niektóre obszary powierzchni Ziemi, wznoszące się obecnie na setki, a nawet tysiące metrów nad poziomem morza, zachowały dowody na to, że były raz pod wodą. Intensywność ruchów oscylacyjnych nie jest taka sama: w niektórych obszarach skorupy ziemskiej osiadanie lub wypiętrzenie jest bardziej znaczące, w innych mniej znaczące.
Jednym z najbardziej uderzających przejawów sił wewnętrznych jest fałdowanie i nieciągłe odkształcenia skorupy ziemskiej. Zjawiska te, w większości przypadków niedostępne bezpośredniej obserwacji, mają wyraźne odzwierciedlenie w naturze występowania skał osadowych tworzących skorupę ziemską. Osady mórz i oceanów, wypadające z wody, opadają zwykle w równych, poziomych warstwach. W wyniku fałdowania te leżące poziomo warstwy okazują się łączyć w różnego rodzaju fałdy, a czasem rozrywać się lub nakładać na siebie.
Zjawisko zapadania się i pękania warstw przyczynia się do powstawania wzniesień i gór, zagłębień i kotlin. Wielu naukowców przypisywało główną rolę w powstawaniu gór zjawisku deformacji fałdowych, wierząc, że skały zapadające się w fałdy pęcznieją powierzchnię ziemi i tworzą wzgórza. Proces ten nazywa się orogenezą („oros” – po grecku wyniesienie, „geneza” – formacja). Obecnie ustalono, że ruchy oscylacyjne odgrywają nie mniejszą rolę w powstawaniu gór niż fałdowane, dlatego termin „orogeneza”, utraciwszy swoje pierwotne znaczenie, zaczął być używany rzadziej.
Deformacje fałdowe pojawiają się tylko w niektórych, najbardziej mobilnych i przepuszczalnych dla magmy obszarach skorupy ziemskiej, zwanych geosynklinami. Natomiast stabilne obszary o słabej aktywności tektonicznej nazywane są platformami.
Deformacje fałdowe, trzęsienia ziemi, a zwłaszcza wulkanizm przyczyniają się do znaczących zmian w skałach tworzących skorupę ziemską. W wyniku kompresji stają się gęstsze i twardsze, a pod wpływem wysokich temperatur ulegają spaleniu, a nawet stopieniu. Działanie par i gazów uwalnianych z magmy przyczynia się do powstawania nowych minerałów w skałach. Wszystkie te zjawiska transformacji skał pod wpływem procesów endogenicznych nazywane są metamorfizmem („metamorfizm” oznacza po grecku transformacja) i są również kojarzone z siłami głębokimi.
Procesy endogeniczne obejmują zatem wulkanizm, trzęsienia ziemi, ruchy oscylacyjne (lub epeirogenezę), fałdowanie i uskoki oraz metamorfizm.
Ze wszystkich typów zjawisk endogenicznych jedynie ruchy oscylacyjne, jak wspomniano wcześniej, pojawiają się mniej więcej równomiernie w całej skorupie ziemskiej; wszystkie inne zjawiska skupiają się głównie w poruszających się pasach geosynklinalnych Ziemi.
Procesy endogeniczne radykalnie zmieniają charakter skorupy ziemskiej, a zwłaszcza jej powierzchnię; prowadzą do powstania głównych form rzeźby powierzchni Ziemi - krajów górskich i pojedynczych wzgórz, ogromnych zagłębień - zbiorników wody oceanicznej i morskiej itp.
Formy utworzone przez siły endogeniczne podlegają z kolei działaniu sił egzogenicznych. Wzgórza są niszczone przez rzeki i rozwiewane przez wiatry; U podnóża wzgórz gromadzą się potężne pióropusze proluwialno-dewialne, zagłębienia wypełniają się osadami, a brzegi zagłębień ulegają erozji przez fale. Siły endogeniczne mają tendencję do rozczłonkowania i komplikowania rzeźby powierzchni Ziemi, a siły egzogeniczne ogołacają, tj. Wyrównują powierzchnię Ziemi. Rozwój skorupy ziemskiej i jej powierzchni następuje w wyniku interakcji procesów egzogenicznych i endogennych.
2. Procesy i zjawiska tektoniczne. Formy dyslokacji tektonicznych.
Zaburzenia tektoniczne to ruchy materii w skorupie ziemskiej pod wpływem procesów zachodzących w głębszym wnętrzu Ziemi. Ruchy te powodują zaburzenia tektoniczne, czyli zmiany w pierwotnym występowaniu skał. Zmiany te są szczególnie wyraźnie widoczne na przykładzie skał osadowych, które początkowo odkładają się w postaci poziomo leżących warstw, a na skutek zaburzeń tektonicznych ulegają rozdrobnieniu w fałdy lub rozerwaniu na osobne łuski i bloki. Ruchy tektoniczne ostatecznie tworzą obserwowalną strukturę skorupy ziemskiej, czyli są ruchami twórczymi („tectonos” po grecku – twórczy). W wyniku tych ruchów powstają główne nieprawidłowości w rzeźbie powierzchni Ziemi.
Ruchy tektoniczne można podzielić na dwa typy: promieniowy – ruchy oscylacyjne, czyli epeirogenne, oraz styczny , orogeniczny. W pierwszym rodzaju ruchu naprężenia przenoszone są w kierunku zbliżonym do promienia Ziemi, w drugim - stycznie do powierzchni skorupy ziemskiej. Bardzo często te ruchy są ze sobą powiązane lub jeden rodzaj ruchu powoduje powstanie drugiego. W wyniku tego typu ruchów powstają trzy rodzaje deformacji tektonicznych: 1) deformacje o dużych ugięciach i wypiętrzeniach; 2) złożone; 3) materiał wybuchowy.
Pierwszy rodzaj deformacji tektonicznych spowodowany ruchami promieniowymi czysta forma, wyraża się w łagodnych wypiętrzeniach i dolinach skorupy ziemskiej, najczęściej o dużym promieniu. Drgania powodujące powstawanie takich form, w odróżnieniu od drgań sejsmicznych, zachodzą stosunkowo wolno, nie powodują namacalnych zniszczeń i nie podlegają bezpośredniej obserwacji człowieka.
Odkształcenia fałdowe powstają na skutek ruchów stycznych i wyrażają się w postaci fałd tworzących długie lub szerokie pęczki, czasem krótkich, szybko zanikających zmarszczek.
Trzeci rodzaj deformacji tektonicznych charakteryzuje się powstawaniem pęknięć w skorupie ziemskiej i przemieszczaniem się poszczególnych jej odcinków wzdłuż pęknięć tych pęknięć. Błędy uskokowe bardzo często wywodzą się z dwóch pierwszych typów, ale w większym stopniu z wad fałdowych. Nie zawsze możliwe jest ustalenie przyczyny konkretnego odkształcenia, ponieważ oprócz powyższych rodzajów ruchów mogą wystąpić odkształcenia spowodowane wtargnięciem magmy itp.
Procesy tektoniczne prowadzą do zaburzeń w występowaniu GP. Naruszenia te nazywane są dyslokacje.
3. Formy występowania warstw i dyslokacji.
1 antyklina 2 synklina
Główne typy dyslokacji nieciągłych:
Trzęsienia ziemi
Trzęsienia ziemi- wstrząsy i wibracje powierzchni Ziemi spowodowane przyczynami naturalnymi (głównie procesami tektonicznymi) lub (czasami) procesami sztucznymi (wybuchy, zapełnienie zbiorników, zapadnięcie się podziemnych wyrobisk w wyrobiskach górniczych). Małe wstrząsy mogą być również spowodowane podnoszeniem się lawy podczas erupcji wulkanów.
Każdego roku na Ziemi zdarza się około miliona trzęsień ziemi, ale większość z nich jest tak mała, że pozostaje niezauważona. Naprawdę silne trzęsienia ziemi, mogące spowodować rozległe zniszczenia, zdarzają się na planecie mniej więcej raz na dwa tygodnie. Większość z nich spada na dno oceanów i dlatego nie towarzyszą im katastrofalne skutki (jeśli trzęsienie ziemi pod oceanem nie nastąpi bez tsunami).
Trzęsienia ziemi są najbardziej znane ze zniszczeń, jakie mogą powodować. Zniszczenia budynków i budowli spowodowane są drganiami gleby lub gigantycznymi falami pływowymi (tsunami), które powstają podczas przemieszczeń sejsmicznych na dnie morskim.
ERUPCJE
Typ Wezuwiusza. Nazwany na cześć słynnego wulkanu Wezuwiusz, znajdującego się we Włoszech niedaleko Neapolu. Znany ze swojego katastrofalna erupcja, który wybuchł w 79 r. n.e. e., co barwnie opisał starożytny rzymski naukowiec Plipius Młodszy. Następnie pod warstwą popiołu wulkanicznego i strumieni błota zasypano trzy miasta – Herkulanum, Pompeje, Stabię. Ten typ charakteryzuje się silnymi erupcjami wybuchowymi wynikającymi z okresowego blokowania ujścia wulkanu, a także późniejszym wylewem lawy.
Typ hawajski jego osobliwością jest to, że roztopy bazaltowe płyną tu stosunkowo spokojnie, bez eksplozji; stop jest słabo nasycony gazami i ma niską lepkość, chociaż czasami pojawiają się niezwykle spektakularne fontanny lawy. W wyniku takiej erupcji wulkan ma bardzo łagodne zbocza, na których znajduje się kilka kraterów.
Typ Pelego Który charakteryzuje się gorącymi chmurami popiołu i wzrostem kopuły w kraterze wulkanu. Po raz pierwszy na tym wulkanie zaobserwowano ukierunkowaną eksplozję obejmującą duży obszar.
Typ wulkanu. Bardzo znany jest także wulkan Vulcano, położony na Wyspach Liparyjskich – wszak stąd właśnie pochodzi samo określenie „wulkan”. Charakteryzuje się erupcją stosunkowo kwaśnych produktów wulkanicznych (skład andezytowo-dacytowy). Z powodu dużej lepkości stopu krater wulkanu zatyka się; nagromadzone pary i gazy eksplodują tę wtyczkę, wyrzucając popiół i inne cząstki lawy o różnych kształtach i rozmiarach na duże wysokości.
4. Wietrzenie. Eluwium.
Do procesów egzogennych zalicza się procesy wietrzenia,
Zwietrzenie(a. wietrzenie, degradacja, wycofanie; n. Verwitterung; f. zmiana; i. meteorizacion) - proces niszczenia i zmiany stanu skał w warunkach powierzchni ziemi pod wpływem mechanicznych i chemicznych wpływów atmosfery, gleby i wody powierzchniowe i organizmy. W zależności od charakteru środowiska, w którym zachodzi wietrzenie, rozróżnia się wietrzenie atmosferyczne (lub ziemskie) i wietrzenie podwodne (lub halmyrolizę). Główne rodzaje wietrzenia według rodzaju uderzenia w skały; fizyczne, chemiczne i organiczne (biologiczne).
Wietrzenie fizyczne powoduje rozpad skały na fragmenty i następuje w wyniku szybkiej zmiany objętości powierzchniowych części skał i późniejszego ich pękania pod wpływem ostrych dobowych wahań temperatury, zamarzania i rozmrażania wody w pęknięciach. (regiony wysokogórskie, strefy polarne i pustynne, tundra, klimat suchy).
Wietrzenie chemiczne prowadzi do zmiany skład chemiczny skał poprzez procesy utleniania, hydratacji itp. z powstawaniem minerałów bardziej odpornych na warunki panujące na powierzchni ziemi. (obszary wilgotne, tropiki, subtropiki).
Wietrzenie biologiczne sprowadza się do zmian mechanicznych i chemicznych w skałach, spowodowanych żywotną działalnością organizmów. Czynniki biologiczne odgrywają ważną rolę w unikalnym typie wietrzenia - tworzeniu się gleby. (w wielu strefy klimatyczne).
Eluwium- produkty wietrzenia skał pozostające w miejscu ich powstania.
Eluw gromadzi się tam na powierzchniach poziomych lub lekko nachylonych, gdzie denudacja jest osłabiona. Tworzy wietrzejącą skorupę i charakteryzuje się brakiem sortowania i warstwowania materiału. Wielkość kawałków Elivii (skład mechaniczny) waha się od bloków po gliny. Na wielu obszarach osady minerałów zawartych w podłożu skalnym koncentrują się w eluwium.
1. Dajklasyfikacja procesów geologicznych.
2. Co oznaczają procesy endogeniczne.
3. Nazwij rodzaje truchy tektoniczne skorupy ziemskiej.
4. Wymieniać procesy i zjawiska tektoniczne.
5. Nazwij formy przemieszczeń tektonicznych.
6. Co oznacza wietrzenie.
7. Co oznacza eluvium.