
- •Билеты по геофизике
- •2) Вселенная. Теория “Большого взрыва”, её экспериментальные основания.
- •3) Солнечная система. Движения земли.
- •4)Гипотезы о происхождении земли.
- •5)Модели и формы Земли. Гипсографическая кривая.
- •6)Форма Земли и её размеры. Физический и геометрический смысл коэффициента полярного сжатия Земли.
- •7)Геофизические следствия движений, вращения и формы Земли.
- •8)Общая характеристика состава и структуры атмосферы.
- •9)Гидросфера. Границы, Структура. Фундаментальные свойства.
- •10)Сейсмические волны и модели плотности Земли.
- •11) Прямые методы изучения строения и состава литосферы.
- •12) Материковый и океанический типы земной коры.
- •Океаническая кора
- •Континентальная кора
- •13)Химический состав земной коры. Кларки основных элементов.
- •14) Минералы земной коры, происхождение, свойства.
- •Свойства минералов
- •Разнообразие минералов
- •15) Магматические горные породы. Классификация, свойства, происхождение.
- •Классификация магматических горных пород
- •Механизм образования минералов
- •Химический состав
- •[Править] Минеральный состав
- •16) Осадочные горные породы. Классификация, свойства.
- •Классификация осадочных горных пород
- •Свойства структур обломочных пород
- •Свойства текстур обломочных пород
- •17) Виды метаморфизма. Метаморфические горные породы.
- •Формы залегания метаморфических пород
- •Состав метаморфических пород
- •Текстуры метаморфических пород
- •Структуры метаморфических пород
- •Наиболее распространённые метаморфические породы Породы регионального метаморфизма
- •18) Строение и состав мантии и ядра земли.
- •Строение мантии
- •19) Основные принципы построения геохронологической и стратиграфической шкал.
- •20) Методы определения горных пород.
- •21) Положения тектоники литосферных плит.
- •Основные положения тектоники плит можно свети к нескольким основополагающим
- •22) Геофизические поля. Характеристики полей(потенциал и напряженность).
- •23) Тепловое поле земли. Тепловые свойства горных пород.
- •24) Внешние и внутренние источники тепла земли.
- •26) Геотермическая зона. Геотермический градиент, пределы и причины его изменения.
- •27) Поле силы тяжести земли.
- •28) Электрические и магнитные свойства горных пород.
- •30) Изменение элементов земного магнетизма в пространстве. Магнитные карты.
- •31) Вариации элементов земного магнетизма.
- •32) Структура магнитного поля Земли. Внутреннее и внешнее поле.
- •33) Основные процессы, создающие электрические поля Земли.
- •34) Характеристики региональных электротеллурических полей.
- •35) Причины возникновения локальных электрических полей.
- •36) Техногенные воздействия на геофизические поля.
- •37) Техногенные физические поля Земли.
- •38) Применение геофизических методов для изучения внутреннего строения Земли и состояния объектов гидросферы.
- •39) Экзогенные и эндогенные геологические процессы. Их состав и взаимодействие.
- •40) Тектонические движения земной коры. Классификация.
- •41) Пликативные дислокации. Складки, их параметры, типы.
- •42) Дизъюнктивные дислокации. Разломы. Их параметры, типы.
- •43) Процессы выветривания. Физическое и химическое выветривание.
- •44) Ветровая деятельность на Земле. Её основные виды и их геологическая роль.
- •45) Механическая денудация. Базис эрозии. Геологическая работа рек.
- •46) Формы речных долин. Речные террасы, их типы, причины образования.
- •47) Химическая денудация, ионный сток. Геологическая роль подземных вод.
- •48) Ледники, их типы, условия образования. Геологическая роль ледников. Ледниковый шельф.
- •49) Болота, их типы, условия образования, геологическая роль.
- •50) Геологическая роль озёр и рек.
- •51) Осадки континентов. Значение ветра, рек, озёр и ледников в их накоплении.
- •52) Геологические процессы в криолитозоне.
- •53) Взаимодействие океана и атмосферы (абразионно – аккумулятивные процессы в прибрежной зоне, осадкообразование в морях и океанах).
- •54) Гравитационные процессы и явления ( обвалы и лавины, гравитационно-аквальные явления, аквально-гравитационные, гравитационно-субаквальные).
- •55) Применение геофизических методов для изучения внутреннего строения Земли и состояния объектов гидросферы
- •56) Геологические карты, разрезы, их назначение.
- •57) Положения тектоники литосферных плит.
- •58) Пласт, его параметры, элементы залегания горных пород. Работа с горным компасом.
- •59) Геотектоническое районирование. Циклы горообразования.
- •60) Классификация горных пород по происхождению.
Континентальная кора
Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена под верхней корой — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Ниже находится нижняя кора, состоящая из метаморфических пород — гранулитов и им подобных.
Для изучения строения земной коры применяются косвенные геохимические и геофизические методы, но непосредственные данные можно получить в результате глубинного бурения. При проведении научного глубинного бурения часто ставится вопрос о природе границы между верхней (гранитной) и нижней (базальтовой) континентальной корой
13)Химический состав земной коры. Кларки основных элементов.
Химический состав земной коры был определен по результатам анализа многочисленных образцов горных пород и минералов, выходящих на поверхность земли при горообразовательных процессах, а также взятых из горных выработок и глубоких буровых скважин.
В настоящее время земная кора изучена на глубину до 15—20 км. Она состоит из химических элементов, которые входят в состав горных пород.
Наибольшее распространение в земной коре имеют 46 элементов, из них 8 составляют 97,2—98,8 % ее массы, 2 (кислород и кремний) —75 % массы Земли.
Первые 13 элементов (за исключением титана), наиболее часто встречающиеся в земной коре, входят в состав органического вещества растений, участвуют во всех жизненно необходимых процессах и играют важную роль в плодородии почв. Большое количество элементов, участвующих в химических реакциях в недрах Земли, приводит к образованию самых разнообразных соединений. Химические элементы, которых больше всего в литосфере, входят в состав многих минералов (из них в основном состоят разные породы).
Отдельные химические элементы распределяются в геосферах следующим образом: кислород и водород заполняют гидросферу; кислород, водород и углерод составляют основу биосферы; кислород, водород, кремний и алюминий являются основными компонентами глин и песчаных пород или продуктов выветривания (они в основном составляют верхнюю часть коры Земли).
Химические элементы в природе находятся в самых различных соединениях, называемых минералами. Это однородные химические вещества земной коры, которые образовались вследствие сложных физико-химических или биохимических процессов, например каменная соль (NaCl), гипс (CaS04*2H20), ортоклаз (K2Al2Si6016).
В природе химические элементы принимают неодинаковое участие в образовании разных минералов. Например, кремний (Si) входит в состав более 600 минералов, а также очень распространен в форме окисей. Сера образует до 600 соединений, кальций—300, магний —200, марганец—150, бор — 80, калий — до 75, соединений лития известно только 10, а йода — еще меньше.
Среди наиболее известных минералов в земной коре преобладает большая группа полевых шпатов с тремя основными элементами — К, Na и Са. В почвообразующих породах и продуктах их выветривания полевые шпаты занимают основное положение. Полевые шпаты постепенно выветриваются (распадаются) и обогащают почву на К, Na, Са, Mg, Fe и другие зольные вещества, а также микроэлементы.
Кла́рковое число́— числа, выражающие среднее содержание химических элементов в земной коре, гидросфере, Земле, космических телах, геохимических или космохимических системах и др., по отношению к общей массе этой системы. Выражается в % или г/кг.
Кларки элементов в земной коре
Ниже приведены кларки элементов (в массовых процентах) для земной коры. Элементы расположены в порядке убывания их распространённости.
Номер п/п |
Элемент |
Кларк, масс.% |
1. |
О |
49,5000 |
2. |
Si |
25,8000 |
3. |
Al |
7,5700 |
4. |
Fe |
4,7000 |
5. |
Ca |
3,3800 |
6. |
Na |
2,6300 |
7. |
К |
2,4100 |
8. |
Mg |
1,9500 |
9. |
H |
0,8800 |
10. |
Ti |
0,4100 |
11. |
Cl |
0,1900 |
12. |
Р |
0,0900 |
13. |
С |
0,0870 |
14. |
Mn |
0,0850 |
15. |
S |
0,0480 |
16. |
N |
0,0300 |
17. |
Rb |
0,0290 |
18. |
F |
0,0280 |
19. |
Ba |
0,0260 |
20. |
Zr |
0,0210 |
21. |
Cr |
0,0190 |
22. |
Ni |
0,0150 |
23. |
Sr |
0,0140 |
24. |
V |
0,0140 |
25. |
Zn |
0,0120 |
26. |
Cu |
0,0100 |
27. |
W |
0,0064 |
28. |
Li |
0,0060 |
29. |
Ce |
0,0043 |
30. |
Co |
0,0037 |
31. |
Sn |
0,0035 |
32. |
Y |
0,0026 |
33. |
Nd |
0,0022 |
34. |
Nb |
0,0019 |
35. |
Pb |
0,0018 |
Итого |
99,98 масс.% |
|
Остальные элементы (в сумме) |
0,02 масс.% |
Кларки элементов в земной коре согласно разным авторам
Все значения ниже приведены в мг/кг (эквивалентно г/т, млн−1, ppm)
Элемент |
Символ |
Clarke & Washington 1924[1] |
Ферсман (1933—1939)[2] |
Goldschmidt (1937)[3] |
Виноградов (1949)[4] |
Виноградов (1962)[5] |
Taylor (1964)[6] |
Актиний |
Ac |
- |
- |
- |
x·10−10 |
- |
- |
Серебро |
Ag |
0,0x |
0,1 |
0,02 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
Алюминий |
Al |
75100 |
74500 |
81300 |
88000 |
80500 |
82300 |
Аргон |
Ar |
- |
4 |
- |
- |
- |
- |
Мышьяк |
As |
x |
5 |
5 |
5 |
1,7 |
1,8 |
Золото |
Au |
0,00x |
0,005 |
0,001 |
0,005 |
0,0043 |
0,004 |
Бор |
B |
10 |
50 |
10 |
3 |
12 |
10 |
Барий |
Ba |
470 |
500 |
430 |
500 |
650 |
425 |
Бериллий |
Be |
10 |
4 |
6 |
6 |
3,8 |
2,8 |
Висмут |
Bi |
0,0x |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,009 |
0,17 |
Бром |
Br |
x |
10 |
2,5 |
1,6 |
2,1 |
2,5 |
Углерод |
C |
870 |
3500 |
320 |
1000 |
230 |
200 |
Кальций |
Ca |
33900 |
32500 |
36300 |
36000 |
29600 |
41500 |
Кадмий |
Cd |
0,x |
5 |
0,18 |
5 |
0,13 |
0,2 |
Церий |
Ce |
- |
29 |
41,6 |
45 |
70 |
60 |
Хлор |
Cl |
1900 |
2000 |
480 |
450 |
170 |
130 |
Кобальт |
Co |
100 |
20 |
40 |
30 |
18 |
25 |
Хром |
Cr |
330 |
300 |
200 |
200 |
83 |
100 |
Цезий |
Cs |
0,00x |
10 |
3,2 |
7 |
3,7 |
3 |
Медь |
Cu |
100 |
100 |
70 |
100 |
47 |
55 |
Диспрозий |
Dy |
- |
7,5 |
4,47 |
4,5 |
5 |
3 |
Эрбий |
Er |
- |
6,5 |
2,47 |
4 |
3,3 |
2,8 |
Европий |
Eu |
- |
0,2 |
1,06 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
Фтор |
F |
270 |
800 |
800 |
270 |
660 |
625 |
Железо |
Fe |
47000 |
42000 |
50000 |
51000 |
46500 |
56300 |
Галлий |
Ga |
x·10−5 |
1 |
15 |
15 |
19 |
15 |
Гадолиний |
Gd |
- |
7,5 |
6,36 |
10 |
8 |
5,4 |
Германий |
Ge |
x·10−5 |
4 |
7 |
7 |
1,4 |
1,5 |
Водород |
H |
8800 |
10000 |
- |
1500 |
- |
- |
Гелий |
He |
- |
0,01 |
- |
- |
- |
- |
Гафний |
Hf |
30 |
4 |
4,5 |
3,2 |
1 |
3 |
Ртуть |
Hg |
0,x |
0,05 |
0,5 |
0,07 |
0,083 |
0,08 |
Гольмий |
Ho |
- |
1 |
1,15 |
1,3 |
1,7 |
1,2 |
Иод |
I |
0,x |
10 |
0,3 |
0,5 |
0,4 |
0,5 |
Индий |
In |
x·10−5 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,25 |
0,1 |
Иридий |
Ir |
x·10−4 |
0,01 |
0,001 |
0,001 |
- |
- |
Калий |
K |
24000 |
23500 |
25900 |
26000 |
25000 |
20900 |
Криптон |
Kr |
- |
2·10−4 |
- |
- |
- |
- |
Лантан |
La |
- |
6,5 |
18,3 |
18 |
29 |
30 |
Литий |
Li |
40 |
50 |
65 |
65 |
32 |
20 |
Лютеций |
Lu |
- |
1,7 |
0,75 |
1 |
0,8 |
0,5 |
Магний |
Mg |
19400 |
23500 |
20900 |
21000 |
18700 |
23300 |
Марганец |
Mn |
800 |
1000 |
1000 |
900 |
1000 |
950 |
Молибден |
Mo |
x |
10 |
2,3 |
3 |
1,1 |
1,5 |
Азот |
N |
300 |
400 |
- |
100 |
19 |
20 |
Натрий |
Na |
26400 |
24000 |
28300 |
26400 |
25000 |
23600 |
Ниобий |
Nb |
- |
0,32 |
20 |
10 |
20 |
20 |
Неодим |
Nd |
- |
17 |
23,9 |
25 |
37 |
28 |
Неон |
Ne |
- |
0,005 |
- |
- |
- |
- |
Никель |
Ni |
180 |
200 |
100 |
80 |
58 |
75 |
Кислород |
O |
495200 |
491300 |
466000 |
470000 |
470000 |
464000 |
Осмий |
Os |
x·10−4 |
0,05 |
- |
0,05 |
- |
- |
Фосфор |
P |
1200 |
1200 |
1200 |
800 |
930 |
1050 |
Протактиний |
Pa |
- |
7·10−7 |
- |
10−6 |
- |
- |
Свинец |
Pb |
20 |
16 |
16 |
16 |
16 |
12,5 |
Палладий |
Pd |
x·10−5 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,013 |
- |
Полоний |
Po |
- |
0,05 |
- |
2·10−10 |
- |
- |
Празеодим |
Pr |
- |
4,5 |
5,53 |
7 |
9 |
8,2 |
Платина |
Pt |
0,00x |
0,2 |
0,005 |
0,005 |
- |
- |
Радий |
Ra |
x·10−6 |
2·10−6 |
- |
10−6 |
- |
- |
Рубидий |
Rb |
x |
80 |
280 |
300 |
150 |
90 |
Рений |
Re |
- |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
7·10−4 |
- |
Родий |
Rh |
x·10−5 |
0,01 |
0,001 |
0,001 |
- |
- |
Радон |
Rn |
- |
? |
- |
7·10−12 |
- |
- |
Рутений |
Ru |
x·10−5 |
0,05 |
- |
0,005 |
- |
- |
Сера |
S |
480 |
1000 |
520 |
500 |
470 |
260 |
Сурьма |
Sb |
0,x |
0,5 |
(1) |
0,4 |
0,5 |
0,2 |
Скандий |
Sc |
0,x |
6 |
5 |
6 |
10 |
22 |
Селен |
Se |
0,0x |
0,8 |
0,09 |
0,6 |
0,05 |
0,05 |
Кремний |
Si |
257500 |
260000 |
277200 |
276000 |
295000 |
281500 |
Самарий |
Sm |
- |
7 |
6,47 |
7 |
8 |
6 |
Олово |
Sn |
x |
80 |
40 |
40 |
2,5 |
2 |
Стронций |
Sr |
170 |
350 |
150 |
400 |
340 |
375 |
Тантал |
Ta |
- |
0,24 |
2,1 |
2 |
2,5 |
2 |
Тербий |
Tb |
- |
1 |
0,91 |
1,5 |
4,3 |
0,9 |
Технеций |
Tc |
- |
0,001 |
- |
- |
- |
- |
Теллур |
Te |
0,00x |
0,01 |
(0,0018?) |
0,01 |
0,001 |
- |
Торий |
Th |
20 |
10 |
11,5 |
8 |
13 |
9,6 |
Титан |
Ti |
5800 |
6100 |
4400 |
6000 |
4500 |
5700 |
Таллий |
Tl |
x·10−4 |
0,1 |
0,3 |
3 |
1 |
0,45 |
Тулий |
Tm |
- |
1 |
0,2 |
0,8 |
0,27 |
0,48 |
Уран |
U |
80 |
4 |
4 |
3 |
2,5 |
2,7 |
Ванадий |
V |
160 |
200 |
150 |
150 |
90 |
135 |
Вольфрам |
W |
50 |
70 |
1 |
1 |
1,3 |
1,5 |
Осмий |
Os |
x·10−4 |
0,05 |
- |
0,05 |
- |
- |
Ксенон |
Xe |
- |
3·10−5 |
- |
- |
- |
- |
Иттрий |
Y |
- |
50 |
28,1 |
28 |
29 |
33 |
Иттербий |
Yb |
- |
8 |
2,66 |
3 |
0,33 |
3 |
Цинк |
Zn |
40 |
200 |
80 |
50 |
83 |
70 |
Цирконий |
Zr |
230 |
250 |
220 |
200 |
170 |
165 |
Учите)