Зміст

1 Мета і завдання дисципліни 4

2 Зміст лабораторних занять 5

2.1 Лабораторна робота № 1. Форма, розміри, маса, густина та будова Землі 5

2.2 Лабораторна робота № 2. Мінеральний склад Землі 9

2.3 Лабораторна робота № 3. Класифікація мінералів 13

2.4 Лабораторна робота № 4. Гірські породи земної кори 16

2.5 Лабораторна робота № 5. Тектонічні рухи, їх безпосередня і опосередкована роль у рельєфоутворенні 21

2.6 Лабораторна робота № 6. Магматизм, його прояви, безпосередня і опосередкована роль у рельєфоутворенні 24

2.7 Лабораторна робота № 7. Рух мас гірських порід. Зсуви 28

2.8 Лабораторна робота № 8. Грунти. Їх типи 2

2.9 Лабораторна робота № 9. Загальні закономірності поширення грунтів 35

3 Контрольні питання для закріплення знань 39

Перелік рекомендованих джерел 42

1 Мета і завдання дисципліни

Геотуризм з основами геології, геоморфології та грунтознавства - це нова дисципліна в циклі вибіркових дисциплін. Вона не викладається в інших ВНЗ. На даному етапі розвитку в світі дуже розвинутий такий вид туризму як геотуризм.

Дисципліна «Геотуризм з основами геології, геоморфології та грунтознавства» вивчає взаємозв'язок між геологічними процесами, завдяки яким утворилися геологічні пам'ятки та їх туристичним відвідуванням з метою подальшого розвитку особистості, пізнання або наукового вивчення.

Метою курсу "Геотуризм з основами геології, геоморфології та ґрунтознавства" є вивчення студентами геологічних процесів та явищ, що сприяють утворенню геологічних об’єктів, ознайомлення студентів із унікальними геологічними пам'ятками.

Завданням вивчення дисципліни є:

• вивчення основних геологічних процесів, що формують геологічні пам'ятки;

• ознайомлення з техногенно-геологічними об'єктами та ландшафтами;

• ознайомлення з основними геологічними пам'ятками України та світу;

• ознайомлення з основними геологічними та мінералогічними музеями України;

• вивчення основних геологічних маршрутів, що діють на території України;

• навчитись самостійно розробляти геологічні маршрути і тури для потреб туристів, звертаючи особливу вагу на специфіку таких об'єктів;

• ознайомитись з основними об'єктами, що можуть використовуватись для потреб геотуризму у нашому регіоні.

2 Зміст лабораторних занять

2.1 Лабораторна робота № 1

Мета: навчити студента використовувати знання для реалізації нових видів маршрутів та турів, пов’язаних з космічними тілами і явищами.

Теоретичні відомості Форма, розміри, маса, густина та будова Землі

Земля складена твердою, рідинною і газоподібною природною ре­човиною, яка утворює ряд шарів-оболонок, розміщених в певній послідовності. Їм притаманні певний агрегатний стан речовини, фізичні властивості, хімічний склад, термодинамічні та інші ознаки.

При вивченні форми і розмірів Землі враховують лише тверду і рідинну її оболонки. Газоподібна оболонка Землі, тобто її атмосфера, не враховується в зв'язку з тим, що вона не має чітко виражених гра­ниць. Але і без врахування атмосфери форма Землі дуже складна і не відповідає жодній правильній геометричній фігурі.

Розглядаючи історію вивчення форми і розмірів Землі, необхідно відзначити, що перші висловлювання про кулеподібність Землі були зроблені в VI-V століттях до н.е. і належать знаменитому давньогрецькому мислителю Піфагору (571-497 р. до н.е.).

Однак точні виміри справжньої форми і розмірів Землі відносяться до 40-50 р. р. н. ст. і належать російському вче­ному О.О.Ізотову.

Вирахувана ним фігура Землі відповідає так званому "Геоїду Красовського", який являє собою двоосьовий еліпсоїд, в якому екваторіальний радіус (а) дорівнює 6378,169 м, а полярний (с) – 6356,715 м з різницею в 21454 м. Відношення між великим (екваторіальним) і малим (поляр­ним) радіусами називається полярним стисканням Землі.

Вивчення і виміри форми Землі з супутників показали, що наша планета сплюснута не тільки по осі полярного стискання, але і по еква­тору. Основні величини стискання притаманні Індійському і Тихому океанам.

Таким чином, розрахункова форма Землі являє собою триосьовий еліпсоїд, тобто кулеподібне геометричне тіло з подвійним поляр­ним і екваторіальним стисканням.

Однак і триосьовий еліпсоїд Землі не зовсім відповідає її фак­тичній формі.

В останні роки XX століття з інтенсивним використанням космічних апаратів для геодезичних досліджень було встановлено, що вона ще складніша.

Дослідження із штучних супутників Землі показали, що ця повер­хня, хоча в цілому і відповідає триосьовому еліпсоїду, досить складна і має ряд понижень (Бермудський трикутник) і піднять. Це тіло одер­жало назву геоїда. Така форма нашої планети пов'язана з нерівномірним розподілом мас гірських порід та їх густини як на по­верхні планети, так і в її надрах.

До інших важливих характеристик Землі належать її маса і густи­на, котрі виводяться із основних законів фізики. Ма­са Землі дорівнює 5,98*10²¹ тонн. Виходячи з форми Землі, яка в наближеному варіанті відповідає кулі, середня густина Землі визначена в 5,517 г/см³.

Н а сьогоднішній день людство ще не має технічних засобів для безпосереднього проникнення в глибинні шари Землі та відбору зразків земної речовини для їх відповідного вивчення. У зв'язку з цим надра нашої планети, і особливо її надглибинні зони, досліджуються штучним шляхом, який базується в основному на аналізі фізичних полів Землі (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Схема внутрішньої будови Землі і положення окремих меж розділів і геосфер. А-G – шари в розрізі Землі. Цифрами показана глибина в кілометрах.

Одним із таких полів є хвильове (сейсмічне) поле, яке протягом декількох хвилин може пронизати Землю наскрізь і подати відповідну інформацію. Це поле виникає як природним шляхом під час землетрусів, так і може бути створене штучним шляхом при проведенні вибухів різної потужності. Характер самих сейсмічних хвиль, їх потужностей, швидкості поширення в різних типах природного середовища вивчає одна із наук про Землю, яка зветься сейсмологією.

Однією із важливих властивостей сейсмічних хвиль є їх характер поширення в надрах Землі. В однорідному фізичному середовищі сейсмічні хвилі поширюються прямолінійно. В умовах Землі, де се­редовище неоднорідне, сейсмічні хвилі під поряд-ковуються законам оптики - на межах розділу середовищ з різними фізичними власти­востями і різним станом їх швидкість неоднакова, і відповідно частина їх заломлюється і відбивається. Отже, поряд із прямими хвилями, реєструються відбиті і заломлені хвилі. Відбиття і заломлення сейсмічних хвиль на межах розділу є надійним джерелом інформації про положення цих меж і широко використовується для вивчення внутрішньої будови Землі. На основі геофізичного зондування зараз в Землі виділяють близько десяти меж розділу, які підтверджують її концентричний характер внутрішньої будови.

Основними межами розділу є: поверхня Мохоровічіча, яка розміщується на глибинах 30-70 км на континентах і 5-10 км під дном океанів і поверхня Віхерта-Гутенберга на глибині біля 2900 км. Ці основні межі розділу дають можливість виділити у внутрішній будові Землі три концентричні оболонки, які одержали назву геосфер: 1 - земна кора, 2 - мантія і 3 - ядро.

Земна кора - зовнішня оболонка - геосфера, яка розміщена над поверхнею Мохоровічіча, мантія землі - проміжна оболонка - геосфе­ра, яка розміщена між межами розподілу Мохоровічіча і Віхерта-Гутенберга і ядро - центральна частина, яка розміщена нижче від межі Віхерта-Гутенберга. Як видно з наведеного рисунка, крім ос­новних меж розділу, в Землі виділяються ряд другорядних повер­хонь розділів в середині окремих геосфер, а також самі геосфери діляться більш детально.

Земна кора. Ця геосфера складає незначну частку від загально­го об'єму і маси Землі. За складом і потужністю виділяють три типи земної кори: континентальну, океанічну і кору перехідних областей.

Континентальна кора. Вона характеризується макси­мальною товщиною, яка досягає 70 км. Складена магматичними, ме­таморфічними і осадовими породами, які утворюють три шари.

До характерних особливостей континентальної кори належить на­явність так званих коренів гір - різкого збільшення товщини земної кори під гірськими спорудами. Так, під Гімалаями вона досягає тов­щини в 70-80 км.

Океанічна кора характеризується незначною товщиною, яка місцями понижується до 5-10 км. Вона також складена трьома шарами.

Кора перехідних областей розвинута в основному по периферії великих континентів, де розташовані окраїнні моря, які ма­ють цілі архіпелаги островів. Тут відбувається зміна континентальної кори на океанічну. Ця зона за своєю будовою, товщиною, речовинним складом, густиною та швидкістю і характером проходження сейсмі­чних хвиль займає перехідне становище.

Мантія Землі. Ця оболонка - геосфера є найбільшим еле­ментом в будові Землі. Вона займає близько 83 % її об'єму і відповідно 66 % її маси. Сейсмічні дані показують, що вона має до­сить складну внутрішню будову. В її складі також виділяють ряд шарів, які відрізняються як за характером проходження і заломлен­ня в них сейсмічних хвиль, так і, мабуть, за речовинним складом. В її складі виділяють ряд границь розділів, які проходять на глибинах 410, 950 і 2700 км. За фізичними параметрами ця гео­сфера ділиться на дві субгеосфери: 1 - верхня мантія - від поверхні Мохоровічіча до межі на глибині 950 км, і 2 - нижня мантія - від глибини 950 км до поверхні Віхерта-Гутенберга.

Верхня мантія характеризується різким наростанням швидкості поширення сейсмічних хвиль з глибиною. Однак на цьому фоні достатньо виразно виділяються два шари. Верхній шар - від межі Мохоровічіча до межі на глибині 410 км, який характери­зується пониженим наростанням швидкості сейсмічних хвиль з глибиною і називається шаром Гутенберга (шар В). В середині цього шару, в інтервалі глибин 70-150 км проявляється деяке зниження швидкості поширення сейсмічних хвиль. Допускають, що в цьому інтервалі можуть бути джерела плавлення речовини мантії. З цим інтервалом також пов'язано положення фокусів більшості землетрусів. Ця частина шару Гутенберга носить назву астеносфери.

Земна кора разом з частиною шару Гутенберга утворює єдиний твердий шар, який лежить на астеносфері і носить назву літосфера. По суті літосфера є своєрідною оболонкою-геосферою. Нижче від шару Гутенберга розміщений шар Голіцина (шар С).

Нижня мантія розміщена на глибинах 950-2900 км і скла­дена двома шарами – верхнім і нижнім.

Ядро Землі. Як центральна частина Землі воно займає близько 17 % її об'єму і складає близько 34 % її маси. Така різниця між об'ємом і масою обумовлена великою різницею фізичних параметрів ядра і мантії.

Завдання

1 Вивчити можливості використання космічних об’єктів та явищ в туризмі.

2 Космічні та астрономічні музеї як об'єкти геотуризму. Космічні обсерваторії. Визначити їх місцерозташування на карті.

Допоміжний матеріал: контурні карти, атлас України та світу, кольорові олівці, роздатковий матеріал викладача, слайди, мультимедійний проектор.

Порядок виконання

1 На листі формату А4 згідно розданного варіанту студент описує можливий маршрут, екскурсію.

2 На карту наносить місцерозташування космічних музеїв та обсерваторій. Подає коротку їх характеристику та опис.