20. Геофизические методы в исследовании геологических объектов.

ГМ – научно-прикладной раздел геофизики, предназначенный для изучения верхних слоев Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, инженерно-геологических, гидрогеологических, мерзлотно-гляциологических и др изысканий и основанный на изучении естественных и искусственных полей Земли. Геофизика изучает происхождение и строение различных физических полей Земли и протекающих в ней и ближнем космосе физических процессов. Подразделяют на: физику Земли, включающую сейсмологию, земной магнетизм, глубинную геоэлектрику, геодезическую гравиметрию, геотермию; геофизику гидросферы (физику моря); геофизику атмосферы и космоса и геофизические методы исследования, называемые также региональной, разведочной и скважинной геофизикой. Предметом исследования является осадочный чехол, кристаллический фундамент, земная кора и верхняя мантия с общей глубиной до 100 км. По используемым физическим полям Земли их подразделяют на гравиразведку, магниторазведку, электроразведку, сейсморазведку, ядерную геофизику и терморазведку, называемые также гравиметрическими, магнитными, электромагнитными, сейсмическими, ядерно-физическими и термическими геофизическими методами исследований. В первых двух исп естественные (гравитационное, геомагнитное, электромагнитное, сейсмическое(землетрясения), радиоактивное и термическое), а в остальных – ест и иск поля Земли (активные: электрическое, электромагнитное, сейсмическое(вызванное иск путем), вторичных ядерных излучений, термическое (поле температур)). Каждое физ поле опред своими параметрами. Принципиальная возможность проведения геол разведки на осн изучения раличных физ полей Земли опред тем, что распределение параметров полей на поверхности или в глубине Земли, в море, океане или в воздушной оболочке зависит не только от общего строения Земли и околоземного пространства, а также происхождения или способа создания полей, т.е. от нормального поля, но также и от неоднородностей геол среды, создающих аномальные поля. Эффективность разведочной геофизики при решении той или иной задачи определяется правильным выбором метода (или комплекса методов), рациональной и высококачественной методикой и техникой проведения работ, качеством геофизической интерпретации и геологического истолкования результатов.

№ 21. Эволюция осадкообразования в истории Земли

Образование осадочных пород на протяжении геологической истории Земли происходило в обстановке постепенного и постоянного изменения формы движения планеты, тектонической активности, физических условий в ее недрах и на поверхности, развития органического мира. Все это вызывало определенные качественные и количественные изменения в составе возникавших осадков. Такие изменения являются выражением философского закона (понятия) «отрицание отрицания». Его сущность заключается в том, что развитие (мира) происходит от низшего к высшему, от простого к сложному. Новое возникает на базе уже существующего, достигнутого ранее на предыдущих этапах развития. Таким образом новое является более высокой ступенью по сравнению со старым на пути поступательного развития (по восходящей спирали).

Для объяснения природных явлений и процессов Ч. Лайель (1830—1833 гг.) ввел в геологию принцип актуализма, согласно которому в геологическом прошлом действовали те же силы и с такой же интенсивностью, как в настоящее время, а ход геологических процессов был таким же, как и сейчас. Л. В. Пустовалов, рассматривая сильные и слабые стороны метода актуализма в геологии уже в 1940 г., отмечал, что нельзя автоматически переносить условия образования современных осадков на древние отложения. Он считал, что выявление геологических обстановок по материалам изучения современных отложений возможно, но необходимы «поправки на время».

Развивая актуализм как метод исследования, Н. М. Страхов отметил его ограниченную применимость к различным сторонам геологической жизни Земли. Он считал, что метод актуализма в литологии может быть использован при изучении осадочного процесса в фанерозойское время — от (500—600)-106 лет до современности. На более древние осадочные образования распространение метода нецелесообразно в связи с (хотя и медленной) эволюцией форм осадочного процесса и, как следствие, возможными большими погрешностями.

Практически эволюция осадочного процесса заключается в том, что со временем образование одних осадков постепенно затухает, но взамен из тех же компонентов образуются другие, отличающиеся по минеральному составу, строению и физико-химическим свойствам. Такие преобразования обусловлены всем ходом развития Земли и связаны с эволюцией ее внешних оболочек, атмосферы, гидросферы, литосферы, а позднее и биосферы.

Земная кора — верхняя часть литосферы — один из важнейших источников материала для формирования осадочных пород. Она состоит (снизу вверх) из базальтового, гранитного (включающего и метаморфические породы) и осадочного слоев. Естественно, что в течение геологической истории земная кора поставляла осадочный материал различного состава. Первоначально основным источником осадочного материала были лавы и вулканический туф. Со временем появились метаморфические породы. После появления воды на планете стали формироваться хемогенные осадочные образования, а затем и биогенные. Многие из них со временем попадали в область денудации, вследствие чего осадочный материал усложнялся, становился многообразнее. Интеграция и дифференциация осадочного материала на путях переноса, неоднократное его переотложение и созревание стали важными факторами эволюции осадочного процесса.

Биосфера играет существенную роль в процессе эволюции осадкообразования. Начиная с протерозоя роль организмов в формировании осадков со временем все больше прогрессировала. Органический мир постепенно развивался, что знаменовалось появлением все более высокоорганизованных организмов. К настоящему времени на Земле существуют около 500 тыс. видов растений и до 1500 тыс. видов животных организмов (в том числе свыше 1000 тыс. насекомых). Вместе с развитием органического мира биосфера охватывала все новые пространства — прибрежные зоны морей, пелагиаль, поверхность прибрежной, а затем и внутриконтинентальной суши, внутренние водоемы, атмосферу и верхние толщи земной коры. Биосфера заселена неравномерно. Организмы обитают преимущественно в верхнем этаже гидросферы (примерно до глубины 100 м), на поверхности суши и в почвах, при этом в областях оледенения материков и в пустынях органическая жизнь угнетена и скудна.

Гидросфера в настоящее время составляет 0,025 % массы Земли и покрывает 70,8 % поверхности земного шара. Она представляет собой совокупность океанов, морей, континентальных водоемов и ледяных покровов. В современную эпоху 98,3 % массы гидросферы приходится - на моря и океаны, 1.6 % —на материковые льды. Несомненно, что в иные геологические эпохи объем и количественные соотношения между различными формами гидросферы были иными. Полагают, что океаны, в очертаниях близких к современным, возникли 150—160 млн. лет назад. Протоокеаны существовали всегда — с момента появления воды и коры океанического типа, но имели иные границы распространения. Индикаторы самых древних — докембрийских и палеозойских океанов обнаружены на суше (А. П. Лисицин, 1980 г.).