шпоры мои

1.Геология как наука, определение, объект, предмет, методы изучения.

Геология – это комплекс наук о составе, строение, и истории развития земной коры и Земли в целом.

Геология:

• Прямые методы - Образец горной породы, исследуются в лабораторных условиях, ставятся эксперименты, измерение; бурение земной коры. (Самое большое бурение на Кольском полуострове 80-90гг, 1500 м, 12,5км)

• Косвенные методы - Изучение загрязнения атмосферы с помощью растений, изучение атмосферного воздуха, рентген,

Объект геологии - является твердая оболочка земли «литосфера» - камень.

Предмет геологии – система геологических процессов в литосфере.

Методы изучения геологии:

• Геохимические – изучение горных пород с помощью химического анализа (макроскопические)

• Геофизические – изучение структур нашей планеты по средством физических параметров.

• Палеонтологические – изучение относительного возраста осадочных толщ земной коры.

• Аэрокосмические

• Компьютерное моделирование и другие информационные методы

• Метод актуализма ил метод мышления.

Суть метода мышления: в сходных условиях геологические процессы идут сходным процессом. Поэтому, изучая современные процессы можно судить о том, как шли аналогические процессы в далеком прошлом. Современные процессы можно наблюдать в природе (извержение вулканов, либо создавать искусственные, подвергая образцы горных пород давлению высоких температур и давлению). Однако геологическая и географическая обстановка на историческом пути менялась необратимо и мы не всегда можем иметь полностью объективное представление о тех условиях, которые были на нашей планете в прошлом. Поэтому чем древнее изучение толщи, тем ограниченнее применения метода актуальности.

2.Структура и состав геологической науки.

Структура геологической науки:

• Описательная (статистические)

• Динамическая (динамические)

• Исторические (ретроспективные)

Состав геологической науки:

Геофизика - комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли, ее физические свойства и процессы, происходящих в ее оболочках.

Геохимия - наука, изучающая химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов и их изотопов, закономерность распределения химических элементов в различных геосферах, законы поведения, сочетание и миграции элементов в природных процессах.

Геодинамика – отрасль геологии, изучающая силы и процессы в коре, мантии и ядре Земли, обуславливающие глубинные и поверхностные массы во времени и пространстве.

Тектоника - отрасль геологии, изучающая развития структур земной коры, ее изменения под влиянием тектонических движений и деформации, связанных с развитием Земли в целом.

Минералогия – наука о минералах, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения, условиях образования, нахождения и изучения в природе.

Петрография (петрология) – наука о горных породах их минералогическом составе, химическом составе, структуре и текстуре условиях залегания закономерностях распространения, происхождения и изучения в земной коре и на ее поверхности.

Литология – наука об осадочных горных породах и современных осадках, их вещественном составе, строении, закономерностях в условиях образования и изменения.

Палеонтология – наука о вымерших живых организмах, сохранившихся в виде ископаемых остатков, отпечатков и следов жизнедеятельности, о смене их и пространстве и времени, обо всех доступных изучению проявления в жизни в геологическом прошлом.

Гидрогеология – наука о подземных водах, изучающая их состав, свойства, происхождение закономерности распространения и движения, а так же взаимодействия с горными породами.

Инженерная геология – процессы и явления, свойства грунтов, на которых возводятся инженерные сооружения.

Геокриология – наука, изучающая состав и строение, свойства, происхождения распространения и историю развития мерзлых толщ в земной коре, а также процессы, связанные с их промерзанием и оттаиванием.

3.Место геологии в системе естественных наук.

Геология тесно связана с другими науками о Земле, например с астрономией, геодезией, географией, биологией. Геология опирается на такие фундаментальные науки как математика, физика, химия. Геология является синтетической наукой, хотя в то же время распадается на множество взаимосвязанных отраслей, научных дисциплин, изучающих Землю в разных аспектах и получающих сведения об отдельных геологических явлениях и процессах. Так, изучением состава литосферы занимаются: петрология, исследующая магматические и метаморфические породы, литология, изучающая осадочные горные породы, минералогия - наука, изучающая минералы как природные химические соединения и геохимия - наука о распределении и миграции химических элементов в недрах земли.

4. Строение Земли и картина природы в представлении мыслителей древности.

Проблема строения мироздания интересовала людей во все времена. Вопрос «что есть вокруг нас?» наводил людей на размышления об устройстве мира. В древние времена ответы на этот вопрос были основаны на зрительных впечатлениях людей. Люди думали, что мир разделен на две части – это Земля и небо. Земля казалась им небольшой и плоской, над которой, как крыша дома, высилась хрустальная «твердь небесная». Что по небу, движимые богами, перемещаются вокруг Земли Солнце, Луна и другие небесные светила. Они полагали, что все небесные светила изливают свой свет на Землю. При этом каждый древний народ (вавилоняне, египтяне, китайцы, греки) считал не только Землю центром всей вселенной, но и то, что именно то место, где он обитал, есть центр мира. Такое обоснование местоположения Земли и человека во вселенной послужило появлению научного термина антропогеоцентризма («антропос» - человек, «гео» - Земля) и геоцентризма. Теория геоцентризма прочно вошла в астрономические рассуждения древних мыслителей о строение мира на многие века. Аристотель (384-322 гг. до н.э.) - древнегреческий философ, который построил свою теорию устройства мира на идее геоцентризма. Его учение о вселенной представляет собой обобщение знаний о мире его предшественников. Согласно философу, мир устроен целесообразно, разумно и представляет собой совокупность тел, состоящих из определенных веществ и находящихся в состоянии непрерывного движения и изменения. Движения небесных светил Аристотель видел круговыми. Представление это вытекало не из наблюдений, так как наблюдения Солнца, Луны и планет этому противоречат, а из чисто умозрительных соображений. Видение равномерных круговых движений планет возникло из идей пифагорейцев о строгой гармонии в космосе. Считалось, что движения, происходящие в небесном пространстве, целесообразны, следовательно, должны быть совершенны и неизменны, а таковыми якобы могут быть лишь круговые и равномерные движения. Аристотель поместил земной шар неподвижно в центре мира, а весь остальной мир считал своего рода оболочкой этого центрального тела. Вселенная представлялась ему единственной и замкнутой. Философ доказывал, что небо, окружающее Землю, должно иметь только сферическую форму, «ибо сфера – самое совершенное из тел, изучаемых в геометрии, а небо должно быть совершенным»[1]. Он полагал, что «содержимое вселенной пребывает в движении, а движет всем этим сверхъестественное божество» [1]. Опираясь на учения своих предшественников, в том числе и на Пифагора, Аристотель дал настолько ясный обзор доказательств шарообразности Земли, что его совершенно справедливо можно считать «истинным основоположником учения о сфероидальности Земли». «Предшественники философа добыли много сведений, но они лежали как груда кирпичей, из которых Аристотель сумел возвести постройку»[2, стр.19]. Философ учил, что «Земля – есть шар, следует из «чувственного» ощущения, ибо в противном случае во время лунных затмений мы не видели бы на Луне столь отчетливого круглого темного пятна. Граница тени, то есть невидимой части, Луны в течение месяца принимает различную форму: то вид прямой линии, то выпуклой; а так как лунное затмение происходит от земной тени, то и Земля должна иметь вид шара…»[1]. Аристотель приписывал шарообразную форму и небесному своду. И в связи с этим философ развил теорию мира, проведя грань между «земным» и «небесным». Для того чтобы яснее представить суть «небесного» и «земного», необходимо учесть тот факт, что в то время в греческой науке прочно утвердилось учение философа Эмпедокла (492-432 гг. до н.э.) о четырех «элементах» или «стихиях». Эмпедокл допускал существование четырех «стихий», а именно: земли, воды, воздуха и огня, и считал, что от их смешения произошло «всё, вся Вселенная», - все тела, встречающиеся на Земле и небе. Философ принял это представление, но к упомянутым четырем элементам присоединил пятый, резко от них отличный. По мнению Аристотеля, кроме четырех элементов или основных веществ, из которых составлены все земные предметы, имеется еще пятый элемент – «пятая сущность» (по-латыни – quinta essenstia), эфир, из которого состоят небесные светила. При этом Аристотель учил, что Земля, где царят четыре элемента, является миром тленным, т.е. миром постоянных превращений, вечного круговорота, рождения и смерти, произрастания и увядания; наоборот, небо, состоящее, по его мнению, лишь из одного эфира, есть мир нетленный, ибо оно служит местонахождением всего совершенного. Словом, небесные тела, объявлялись принципиально отличными от земных «элементарных» тел. Эфир, в отличие от Земли, которая находится без движения, не имеет своего «естественного места» и может двигаться только по самому совершенному пути – по кругу и с абсолютной правильностью. Таким образом, философ построил геоцентрическое учение о вселенной, которое выражало общее мнении большинства ученых древности, так как заключало в себе наиболее распространенные научные представления того времени. В заключении можно сказать, что знакомство с историей астрономических размышлений об устройстве мироздания помогает понять смысл такого выражения как «новое коренится в старом». Древнегреческие философы, рассуждая о строении мира, задавались многими вопросами. Однако многие из этих вопросов оставались невыясненными. Эти вопросы стали материалом к размышлению их последователей. Именно ученные последующих времен искали на них ответы. И, таким образом, образовалась своеобразная цепь «вопросы-ответы», начало которой лежит в Древней Греции. И звеньям этой цепочки не будет конца, потому что это есть путь к развитию любой науки, в том числе и науки астрономии. Античные мыслители, благодаря накопленным знаниям древних народов, дали миру науки такой принцип развития. И этот научный принцип «вопрос-ответ» научил и учит нас быть исследователями. Русский писатель и философ 19 века Александр Иванович Герцен говорил, что «былое не утратилось в настоящем, не заменилось им, а исполнилось в нем... Поэтому, чтобы понять современное состояние мысли, вернейший путь — вспомнить, как человечество дошло до него, вспомнить всю морфологию мышления

5. Основные этапы развития геологических знаний.

истоки геологических знаний относятся к глубокой древности и связаны с первыми сведениями о гп,минералах и рудах. Первоначальные геологические сведения, полученные людьми, были связаны с процессом использования минеральных ресурсов земной коры. Древнегреческие мыслители пытались объяснить земные процессы реальными причинами. Аристотель обращал внимание на окаменелости как на остатки организмов. В др.греции наметились 2 толкования природы геологич явл-нептунизм(развил А.Готлоб-Вернер 1749-1817) и плутонизм (развил Д.Хаттон 1720-1797). Плиний ст. в своих трудах раскрывал начало истории земли. Авиценна излагал передовые для средневековья взгляды. Леонардо да винчи утверждал,что земля сущ-вует гораздо дольше,чем сказано в свящ.писании. сам термин геология ввел в 1657 г. Норв.уч. Эшольт. В самост.ветвь естествознания геология выделилась в 18-кон.19 в. Превращ.геологии в комплекс наук случилось на рубеже 19-20 в. Он связ. с введ. физ.-хим.и матем.методов исслед. Соврем.этап разв.геологии связ.с введ.информационных методов и появлением слож.тех.ср-в.

6. Строение Солнечной Системы. В солнечную систему входят: звезда; Солнце, которое является, желтым карликом, 2 или 3 поколения; планеты, в порядке удаления от солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Планеты подразделяются на 2 группы: 1.Земной группы, 2.Внешней группы (планеты гиганты).

Строение Солнечной Системы.

В нее входят звезда солнце,котор.явл.желтым карликом,и планеты,котор.подразд.на 2 гр. Помимо планет в сост. СС входят спутники,астероиды(бол. часть распол. в 2-х обл. пояс астер. и койпера ).также в сост. СС входят кометы,метеороиды,пылевые част. и молекулы газов. Солнечная система представляет собой большую семью, состоящую из Солнца, планет и их спутников, комет, астероидов, большого количества пыли, газа и мелких частиц. Если посмотреть на Солнечную систему как бы издалека, то можно увидеть, как около центральной звезды желтого цвета спектрального класса G2 обращаются 9 планет. Солнце - это звезда, огромный газовый шар, в центре которого идут ядерные реакции. Основная доля массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце – 99,8%. Именно поэтому Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, размеры которой не менее шестидесяти миллиардов километров. Размеры орбит планет трудно представить на одном рисунке: настолько различны расстояния и размеры. Поэтому обычно сравнивают средние размеры и расстояния от Солнца планет земной группы, а потом - планет-гигантов. Совсем рядом с Солнцем обращаются четыре маленьких планеты, состоящие, в основном, из горных пород и металлов - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Эти планеты называются планетами земной группы. Между планетами земной группы и планетами-гигантами расположен пояс астероидов. Чуть дальше расположены четыре больших планеты, состоящие, в основном, из водорода и гелия. У планет-гигантов нет твердой поверхности, зато они имеют исключительно мощную атмосферу. Юпитер - самая большая из них. Далее следуют Сатурн, Уран и Нептун. Все планеты-гиганты имеют большое количество спутников, а также кольца. Изумительное по красоте кольцо имеет Сатурн. Самой последней планетой Солнечной системы является Плутон, который по своим физическим свойствам ближе к спутникам планет-гигантов. За орбитой Плутона открыт так называемый пояс Койпера, второй пояс астероидов. Кометы проводят за орбитой Нептуна большую часть времени, так как в более дальней точке своей траектории их движение более медленное, чем около Солнца. Различие планет по физическим свойствам, вероятно, обусловлено тем, что планеты земной группы формировались из протопланетного облака рядом с Солнцем. Именно поэтому в них много более тяжелых элементов, металлов, например железа. Планеты-гиганты формировались на более далеких расстояниях от Солнца, поэтому, в основном, состоят из легких элементов. Все планеты, астероиды, кометы вращаются вокруг Солнца в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Орбиты планет практически круговые, их плоскости мало наклонены к плоскости орбиты Земли. Только две планеты – Меркурий и Плутон – имеют орбиты с большим наклоном к эклиптике. Орбиты же комет вытянутые, имеют большой эксцентриситет. Большинство объектов Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в одном направлении, которое называется прямым. Однако Венера вращается в обратном направлении, а Уран вращается, как говорят, «лежа на боку».

7. Характеристика планет земной группы.

Располагаются ближе к Солнцу, имеют небольшие размеры, высокую плотность, относительно небольшую массу, имеют несколько спутников, либо не имеют их вовсе. Если имеют атмосферу, которая состоит из тяжелых газов: оксида углерода, азота, озона, криптона, кислорода и др. их атмосфера имеет эндогенное происхождение, то есть газы атмосферы появились из недр планет в процессе их эволюции. Эти планеты в основном твердое вещество, масса – оксид кремния и различные металлы внешние оболочки (кора) в основном представленная силикатами, самые внутренние оболочки – сплавами тяжелых металлов железо никель.

8. Характеристика планет-гигантов

Большие размеры и масса, относительно невысокая плотность, расположены дальше от Солнца. Все она имеют большое количество спутников, имеют кольца, состоящие из пылевых частиц, кристаллов льда и больших обломков горных пород. В состав планет газовых гигантов в основном входят легкие газы,

Характеристика планет-гигантов

большие размеры и масса, невысок.плотность, дальше от солнца, бол.кол-во спутников. имеют кольца из пылевых частиц и льда и обломков гп. в их состав входят в основном легкие газы. большая часть представлена водор, гелием, аммиаком, азотом и углеводородами. строение. ядро-планета земной группы, оболочка из металлич.водор., оболочка из жидкого водор. и гелия, которая без четкой границы перех.в газообраз.

9. Гипотезы происхождения Солнечной Системы и их классификация.

Первая теория образования Солнечной системы, предложенная в 1644 г. Декартом. По представлениям Декарта, Солнечная система образовалась из первичной туманности, имевшей форму диска и состоявшей из газа и пыли (монистическая теория). В 1745 г. Бюффон предложил дуалистическую теорию; согласно его версии, вещество, из которого образованы планеты, было отторгнуто от Солнца какой-то слишком близко проходившей большой кометой или другой звездой. Если бы Бюффон оказался прав, то появление такой планеты, как наша, было бы событием чрезвычайно редким. Кант исходил из эволюционного развития холодной пылевой туманности, в ходе которого сначала возникло центральное массивное тело - будущее Солнце, а потом планеты, в то время как Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей с высокой скоростью вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие закона сохранения момента количества движения, вращалась все быстрее и быстрее. Из-за больших центробежных сил от него последовательно отделялись кольца. Потом они конденсировались, образуя планеты. Таким образом, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря на различия, общей важной особенностью является представление, что Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому и принято называть эту концепцию "гипотезой Канта-Лапласа". Наиболее знаменитая теория была выдвинута сэром Джеймсом Джинсом, известным популяризатором астрономии в годы между Первой и Второй мировыми войнами. Она полностью противоположна гипотезе Канта-Лапласа. Если последняя рисует образование планетарных систем как единственный закономерный процесс эволюции от простого к сложному, то в гипотезе Джинса образование таких систем есть дело случая. Исходная материя, из которой потом образовались планеты, была выброшена Солнца (которое к тому времени было уже достаточно "старым" и похожим на нынешнее) при случайном прохождении вблизи него некоторой звезды. Это прохождение был настолько близким, что его можно рассматривать практически как столкновение. Благодаря приливным силам со стороны налетевшей на Солнце звезды, из поверхностных слоев Солнца выброшена струя газа. Эта струя останется в сфере притяжения Солнца и после того, как звезда уйдет от Солнца. Потом струя сконденсируется и даст начало планетам. Если бы гипотеза Джинса была правильной, число планетарных систем, образовавшихся за десять миллиардов лет ее эволюции, можно было пересчитать по пальцам. Но планетарных систем фактически много, следовательно, эта гипотеза несостоятельна. И ниоткуда не следует, что выброшенная из Солнца струя горячего газа может сконденсироваться в планеты. Таким образом, космологическая гипотеза Джинса оказалась несостоятельной. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением облака вокруг Солнца.Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов, сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжении миллиардов лет.

10. Общая характеристика Земли. Основные физические параметры планеты.

геометрически представляет собой 3-осный эллипсоидный сфероид, сплюснутый у полюсов (сфероид кроссовского, эллипсоид, геоид). экваториальный диаметр-12754 км, полярный-12711.масса сост.6 на 10 в 24 кг. ср. плотность сост. 5,5 г/см3.на пов. земли давл. сост 1 атм, в центре 3,7 млн атм. ср. температура приземного слоя атм. сост. 15 цельсия.

11. Физические поля Земли.

представлены гравитационным, магнитным, геометрическим и электрическим полями и изучаются соответствующими отраслями наук. Гравиметрия изучает закономерности пространственного строения и изменения гравитационного поля Земли и определяет фигуру Земли. Осн. задача гравиметрических исследований состоит в выявлении гравитационных аномалий, их физической и геологической интерпретации. Установление гравитационных аномалий играет существенную роль в изучении геодинамических вопросов. Наличие аномалии приводит к созданию касательных напряжений в теле Земли, которые являются причиной течения вещества, а иногда приводят к разрушениям. Отсутствие связи гравитационных аномалий с геоморфологическими особенностями поверхности Земли (прежде всего с распределением материков и океанов) позволяет сделать вывод о том, что континентальные области изостатически скомпенсированы. Геомагнетизм изучает геомагнитное поле Земли в целом и его пространственно-временны́е вариации, которые многочисленны и различны. Вековые вариации поля отражают сложную картину гидромагнитных течений и колебаний в ядре Земли, где расположены источники собственно магнитного поля. Иные вариации могут возникать на границе ядра и мантии в результате их сложного взаимодействия. Суточные вариации имеют источники в атмосфере и магнитосфере. Они весьма важны, т. к. индуцируют теллурические токи в верхних слоях Земли. Создание единой теории геомагнитного поля – одна из главнейших задач геомагнетизма. Геотермия изучает тепловое поле, тепловое состояние Земли, тепловую историю планеты. Изучение распределения тем-р в глубинах Земли имеет фундаментальное значение для обоснования гипотез о строении и эволюции планеты. Тем-pa, давление и значения касательных напряжений в значительной мере определяют состояние вещества и характер процессов в недрах Земли. Современная геотермия тесно связана с геодинамикой, влияя на неё и порой контролируя её, т. к. мантия Земли находится в конвективном состоянии, а конвективный перенос на порядок более эффективен, чем кондуктивный. Геоэлектрика изучает электрические свойства, гл. обр. электропроводность оболочек Земли; электропроводность земной коры и мантии изучает глубиннаягеоэлектрика. По результатам глобальных региональных исследований методами глубинной геоэлектрики построена геоэлектрическая модель Земли, обнаружены проводящие зоны, связанные с гидротермальными явлениями в земной коре и процессами частичного плавления в астеносфере.

12. Общая характеристика геосфер. К настоящему времени человечеством получено множество данных, позволивших с высокой степенью достоверности установить характеристики основных геосфер земли. Ядро Земли – занимает центральную область нашей планеты. Это самая глубокая геосфера. Средний радиус ядра около 3500 км, располагается оно глубже 2900 км. Состоит из двух частей – большого внешнего и малого внутреннего ядра. Природа внутреннего ядра Земли с глубины 5000 км остается загадкой. Это шар диаметром 2200 км, который, как полагают ученые, состоит из железа и никеля и имеет температуру плавления порядка 4500 °С. Внешнее ядро представляет собой жидкость – расплавленное железо с примесью никеля и серы. Давление в этом слое меньше. Внешнее ядро – шаровой слой толщиной 2200 км.

Мантия – наиболее мощная оболочка Земли, занимающая 2/3 ее массы и большую часть объема. Она также существует в виде двух шаровых слоев – нижней и верхней мантии. Толщина нижней части мантии – 2000 км, верхней – 900 км. Благодаря высокому давлению вещество мантии, скорее всего, находится в кристаллическом состоянии. Температура мантии составляет около 2500 ° С. Именно высокие давления обусловили такое агрегатное состояние вещества, в ином случае указанная температура привела бы к его расплавлению. В расплавленном состоянии находится астеносфера – нижняя часть верхней мантии. Это подстилающий верхнюю мантию и литосферу слой. В целом же верхняя мантия обладает интересной особенностью: по отношению к кратковременным нагрузкам она ведет себя как жесткий материал, а по отношению к длительным нагрузкам – как пластичный.

Литосфера – это земная кора с частью подстилающей ее мантии, которая образует слой толщиной порядка 100 км. Земная кора обладает высокой степенью жесткости, но и большой хрупкостью. В верхней части она слагается гранитами, в нижней – базальтами. Геологические особенности коры определяются совместными действиями на нее атмосферы, гидросферы и биосферы – трех самых внешних оболочек планеты. Состав коры и внешних оболочек непрерывно обновляется. На поверхности литосферы в результате совокупной деятельности ряда факторов возникает почва – это сложнейшая система, стремящаяся к равновесному взаимодействию с окружающей средой.

Гидросфера – водная оболочка Земли представлена на нашей планете Мировым океаном, пресными водами рек и озер, ледниковыми и подземными водами. Общие запасы воды на Земле составляют 1,5 млрд. км³. Из этого количества 97 % приходится на соленую морскую воду, 2 % составляет замерзшая вода ледников и 1 % – пресная вода. Гидросфера – это сплошная оболочка Земли, так как моря и океаны переходят в подземные воды на суше, а между сушей и морем идет постоянный круговорот воды, ежегодный объем которого составляет 100 тыс. км³.Воде свойственны высокая теплоемкость, теплота плавления и испарения. Вода является хорошим растворителем, поэтому в ней содержится множество химическим элементов и соедине­ний, необходимых для поддержания жизни. Большую часть поверхности Земли занимает Мировой океан (71 % поверхности планеты). Он окружает материки (Евразию, Африку, Северную и Южную Америку, Австралию и Антарктиду) и острова. Океан делится материками на четыре части: Тихий (50 % площади Мирового океана), Атлантический (25 %), Индийский (21 %) и Северный Ледовитый (4 %) океаны. Важной частью гидросферы Земли являются реки – водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов.Озера, болота, подземные воды также часть гидросферы Земли. Ледники, образующие ледяную оболочку Земли (криосферу), также являются частью гидросферы нашей планеты. Они занимают 1/10 часть поверхности Земли. Именно в них содержатся основные запасы пресной воды (3/4). Атмосфера – это воздушная оболочка Земли, окружающая ее и вращающаяся вместе с ней. Она состоит из воздуха – смеси газов (азота, кислорода, инертных газов, водорода, углекислого газа, паров воды). Кроме того, воздух содержит большое количество пыли и различных примесей, порождаемых геохимическими и биологическими процессами на поверхности планеты. Атмосфера Земли имеет слоистое строение, причем слои отличаются по физическим и химическим свойствам. Важнейшими из них являются температура и давление, изменение которых лежит в основе выделения атмосферных слоев. Таким образом, в атмосфере Земли выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Тропосфера – это нижний слой атмосферы, определяющий погоду на нашей планете. Имеет постоянную температуру. Его толщина – 10–18 км. С высотой падают давление и температура. В тропосфере содержится основное количество водяных паров, образуются облака и формируются все виды осадков. Толщина стратосферы доходит до 50 км. Наблюдается повышение температуры из-за поглощения солнечного излучения озоном. Ионосфера – эта часть атмосферы, начинающаяся с высоты 50 км и состоящая из ионов (электрически заряженных частиц воздуха). Ионизация воздуха происходит под действием Солнца. С высоты 80 км начинается мезосфера, роль которой состоит в поглощении ультрафиолетовой радиации Солнца озоном, водяным паром и углекислым газом. На высоте 90–400 км находится термосфера. В ней происходят основные процессы поглощения и преобразования солнечного ультрафиолетового и рентгеновского излучений. Верхняя область атмосферы, простирающаяся от 450–800 км до 2000–3000 км, называется экзосферой. В ней содержатся атомарный кислород, гелий и водород. Часть этих элементов постоянно уходит в мировое пространство. Магнитосфера – это внешняя и наиболее протяженная оболочка Земли. Магнитосфера представляет собой область, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. Образует магнитный хвост Земли. В ней находятся радиационные пояса.

13. Атмосфера, гидросфера и их физические параметры. Что такое атмосфера? Ответ на этот вопрос очень прост: это газовая оболочка окружающая небесное тело. Атмосферы есть у планет, звёзд, комет и даже крупных астероидов. Характеристики атмосфер различны и зависят от размера, массы, скорости вращения и других параметров небесного тела, которое эта атмосфера окружает. У планеты Земля также есть газовая оболочка (или геосфера) — земная атмосфера. Внутренняя её поверхность граничит с другими геосферами Земли: гидросферой и литосферой. Внешняя — с околоземным пространством. Доказательствами существования земной атмосферы могут служить следующие: Наличие на высотах 20-25 км. перламутровых облаков; Наличие на высотах более 75 км. серебристых облаков; Сгорание на высотах более 85 км. метеоров и метеоритов, которое наблюдатели называют "падающими звёздами"; На высотах более 220 км. начинается явление сумерек; Толщина атмосферы Земли составляет 2-3 тыс.км. Нижняя граница атмосферы соприкасается с гидросферой и литосферой. Верхняя — чрезвычайно размыта и постепенно переходит в ближнекосмический вакуум. Состоит атмосфера из смеси различных газов, называемой воздухом. Плотность, давление, влажность, температура и состав воздуха на различных высотах колеблются в широких пределах, что позволяет говорить неоднородной структуре атмосфере и выделять в ней слои. Так, в зависимости от хода температуры атмосфера делится на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. В зависимости от состава воздуха выделяют гомо- и гетеро- сферу. Суммарная масса всего воздуха составляет одну миллионную часть Земли или 5,1-5,3×10¹⁸ кг, из которых 5,1352±0,0003×10¹⁸ кг приходится на сухой воздух и 1,27×10¹⁶ кг на водяные пары. Молярная масса сухого воздуха — 28,966. Его критическая температура - 140,7°C. Вес оказываемый массой воздуха на тела, находящиеся на поверхности Земли либо в толще атмосферы называется атмосферным давлением. На уровне моря при 0°C среднее давление составляет 101,325 кПа или 1013,25 мб или 760 мм рт. ст. (указаны значения в разных системах). При подъеме атмосферное давление падает. На небольших высотах — на 1 мм рт.ст. при подъёме на каждые 12 метров. На больших высотах — на 1 мм рт.ст. при подъёме на каждые 10 метров. На высоте 5 км. атмосферное давление уже в 2 раза ниже чем у земной поверхности. На 20 км. — уже в 8 раз и составляет 47 мм рт. ст. На данной высоте начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека, поэтому находится вне герметической кабины смертельно опасно. На значение атмосферного давления у земной поверхности оказывают влияние атмосферные вихри: циклоны и антициклоны. В первых давление падает, во вторых — повышается. Минимальное отмеченное давление у поверхности Земли наблюдалось в тайфуне Ненси в сентябре 1961 года  641,3 мм рт.ст. Максимальное — возле села Туруханск в Красноярском крае — 815,85 мм рт.ст.  Вместе с планетой атмосфера Земли вращается в направлении с запада на восток. Вращение оказывает влияние на форму атмосферу, которая приобретает вид эллипсоида вращения. По этой причине, кстати, атмосфера у полюсов тоньше, чем у экватора. Атмосфера оказывает огромное влияние на биосферу Земли. Как известно из астрономии космическое пространство пронизано мощным ультрафиолетовым и рентгеновским излучением Солнца, а также ещё более губительными космическими лучами. Подавляющую часть этого смертельного для всего живого излучения задерживают верхние слои атмосферы, в результате чего проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Защищает газовая оболочка планеты и от гостей из космоса метеоритов, которые просто сгорают в верхних разряженных её слоях. Велика роль атмосферы в формировании земного климата. Она регулирует сезонные колебания температур и сглаживает суточные. В нижних слоях зарождаются атмосферные вихри: циклоны и антициклоны, формируются разнородные воздушные массы со своими устойчивыми характеристиками. С помощью газов атмосферы происходят процессы фотосинтеза и обмена энергии, являющиеся главными биологическими процессами на планете. Кислород входящих в состав земного воздуха нужен для поддержания жизнедеятельности большинству живых организмов. Без кислорода многие животные просто бы задохнулись. Оказывает влияние атмосфера также на другие земные геосферы. Именно благодаря атмосфере, а точнее процессам, происходящим в ней, происходит круговорот воды в природе, выпадают осадки, да и сама гидросфера в какой-то мере развивалась и развивается благодаря этим процессам. В литосфере же под воздействием ветра, процессов физического и химического выветривания, талых вод и ледников, формируются экзогенные формы рельефа. Изучением физических и химических процессов, происходящих в газовой оболочке Земли, занимаются отдельные разделы физики и химии, совокупность которых получила название физика атмосферы. Влиянием атмосферы на жизнь и здоровье людей, изучением текущей и прогнозированием будущей погоды занимается наука метеорология. Изучением же длительных климатических изменений занимается климатология. Гидросфера — это водная оболочка Земли. К ней относят: поверхностные и подземные воды, прямо или косвенно обеспечивающие жизнедеятельность живых организмов, а также вода, выпадающая в виде осадков. Вода занимает преобладающую часть биосферы. Из 510 млн. км² общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км² (71%). Океан —  главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой  теплопроводностью. Основными физическими свойствами водной среды являются ее плотность (в 800 раз выше плотности воздуха) и вязкость (выше воздушной в 55 раз). Кроме того, вода характеризуется подвижностью в пространстве, что способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических характеристик. Водные объекты характеризуются температурной стратификацией, т.е. изменением температуры воды по глубине. Температурный  режим имеет существенные суточные, сезонные, годовые колебания, но в целом динамика колебаний температуры воды меньше, чем воздуха. Световой режим воды под поверхностью определяется ее прозрачностью (мутностью). От этих свойств зависит фотосинтез бактерий, фитопланктона, высших растений, а, следовательно, и накопление органического вещества, которое возможно лишь в пределах эвфотической зоны, т.е. в том слое, где процессы синтеза  преобладают над процессами дыхания. Мутность и прозрачность зависят от содержания в воде взвешенных веществ органического и минерального происхождения. Из наиболее значимых для живых организмов абиотических факторов в водных объектах следует отметить соленость воды содержание в ней растворенных карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах их мало,  причем преобладают карбонаты (до 80%). В океанической воде преобладают хлориды и отчасти сульфаты. В морской воде растворены практически все элементы периодической системы, включая металлы. Другая характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода и диоксида углерода. Особенно важен кислород, идущий на дыхание  водных организмов. Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от  концентрации ионов водорода (рН). Все обитатели воды — гидробионты приспособились к определенному уровню рН: одни предпочитают кислую, другие -щелочную, третьи — нейтральную среду. Изменение этих характеристик, прежде всего в результате промышленного воздействия, ведет к гибели гидробионтов или к замещению одних видов другими.

14. Земная кора и ее характеристика.

Земная кора является наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли. Название «кора» исторически связано с представлением о твердой оболочке, образовавшейся в результате остывания поверхностных слоев расплавленного огненно-жидкого вещества Земли, из которого она состояла первоначально, как это представлялось по ранее господствовавшим космогоническим гипотезам.

Земная кора состоит из нескольких слоев, толщина и строение которых различны в пределах океанов и материков. В связи с этим выделяют океанический, материковый и промежуточный типы земной коры, которые будут описаны дальше.

По составу в земной коре выделяют обычно три слоя – осадочный, гранитный и базальтовый.

Осадочный слой сложен осадочными горными породами, являющимися продуктом разрушения и переотложения материала нижних слоев. Этот слой хотя и покрывает всю поверхность Земли, но местами настолько тонок, что практически можно говорить о его прерывистости. В то же время иногда он достигает мощности в несколько километров.

Гранитный слой сложен в основном магматическими породами, образовавшимися в результата застывания расплавленной магмы, среди которых преобладают разности, богатые кремнеземом (кислые породы). Этот слой, достигающий на материках мощности 15-20 км, под океанами сильно сокращается и даже может совсем отсутствовать.

Базальтовый слой также слагается магматическим веществом, но более бедным кремнеземом (основными породами) и обладающим большим удельным весом. Этот слой развит в основании земной коры во всех областях земного шара.

15. Основные типы строения земной коры континентальный и океанический.

Для континентального типа характерна весьма значительная мощность коры и присутствие гранитного слоя. Граница верхней мантии здесь расположена на глубине 40—50 км и больше. Мощность толщи осадочных горных пород в одних местах достигает 10—15 км, в других — толща может полностью отсутствовать. Средняя мощность осадочных пород континентальной земной коры составляет 5,0 км, гранитного слоя — около 17 км (от 10—40 км), базальтового — около 22 км (до 30 км). Мощность континентальной земной коры увеличивается на площади горноскладчатых сооружений. Например, на Восточно-Европейской равнине мощность коры около 40 км (15 км — гранитный слой и более 20 км — базальтовый), а на Памире — в полтора раза больше (около 30 км в сумме составляют толща осадочных пород и гранитный слой и столько же базальтовый слой). Особенно большой мощности достигает континентальная кора в горных областях, расположенных по краям материков. Например, в Скалистых горах (Северная Америка) мощность коры значительно превышает 50 км. Совершенно иным строением обладает земная кора, слагающая дно океанов. Здесь мощность коры резко сокращается и вещество мантии подходит близко к поверхности. Гранитный слой отсутствует, мощность осадочной толщи сравнительно небольшая. Выделяются верхний слой неуплотненных осадков с плотностью 1,5—2 г/см³ и мощностью около 0,5 км, вулканогенно-осадочный слой (переслаивание рыхлых осадков с базальтами) мощностью 1—2 км и базальтовый слой, среднюю мощность которого оценивают в 5—6 км. На дне Тихого океана земная кора имеет суммарную мощность 5—6 км; на дне Атлантического океана под осадочной толщей в 0,5—1,0 км располагается базальтовый слой мощностью 3—4 км. Отметим, что с увеличением глубины океана мощность коры не уменьшается. Для земной коры океанического типа характерны разнообразные структуры. По центральной части дна океанов протягиваются мощные горные системы — срединно-океанические хребты. В осевой части эти хребты рассечены глубокими и узкими рифтовыми долинами с крутыми бортами. Эти образования представляют собой зоны активной тектонической деятельности. Вдоль островных дуг и горных сооружений по окраинам материков располагаются глубоководные желоба. Наряду с этими образованиями имеются глубоководные равнины, занимающие огромные площади.

Столь же неоднородна континентальная земная кора. В ее пределах можно выделить молодые горноскладчатые сооружения, где мощность коры в целом и каждого из ее горизонтов сильно возрастает. Выделяются также площади, где кристаллические горные породы гранитного слоя представляют древние складчатые области, выровненные на протяжении длительного геологического времени. Здесь мощность коры значительно меньше. Эти обширные участки континентальной коры называются платформами. Внутри платформ различают щиты — районы, где кристаллический фундамент выходит непосредственно на поверхность, и плиты, кристаллическое основание которых покрыто толщей горизонтально залегающих отложений. Примером щита является территория Финляндии и Карелии (Балтийский щит), в то время как на Восточно-Европейской равнине складчатый фундамент глубоко опущен и перекрыт осадочными отложениями. Средняя мощность осадков на платформах около 1,5 км. Для горноскладчатых сооружений характерна значительно большая мощность толщи осадочных пород, средняя величина которой оценивается в 10 км. Накопление таких мощных отложений достигается длительным постепенным опусканием, прогибанием отдельных участков континентальной коры с последующим их подъемом и складкообразованием. Такие участки называются геосинклиналями. Это наиболее активные зоны континентальной коры. К ним приурочено около 72% всей массы осадочных пород, в то время как на платформах сосредоточено около 28%. Состав базальтового слоя в двух основных типах земной коры неодинаков. На континентах эта толща характеризуется разнообразием горных пород. Здесь присутствуют глубоко метаморфизованные и магматические породы основного и даже кислого состава. Основные породы составляют около 70% всего объема этого слоя. Базальтовый слой океанической коры значительно более однороден. Преобладающим типом пород являются так называемые толеитовые базальты, отличающиеся от континентальных базальтов низким содержанием калия, рубидия, стронция, бария, урана, тория, циркония и высоким отношением Na/K. Это связано с меньшей интенсивностью процессов дифференциации при их вплавлении из мантии. В глубоких рифовых разломах выходят ультраосновные породы верхней мантии.

16. Соотношение понятий земная кора и литосфера.

Термины «земная кора» и «литосфера» (каменная оболочка) не являются синонимами и имеют разное содержание. Литосфера — наружная оболочка земного шара, сложенная твердыми горными породами, в том числе породами верхней мантии ультраосновного состава. Земная кора — часть литосферы, лежащая выше границы Мохоровичича. В указанных границах общий объем земной коры составляет более 10 млрд. км³, а масса — свыше 1018 т.

Соотношение понятий земная кора и литосфера.

ЛИТОСФЕРА ... в современном понимании включает земную кору ... и жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли. Обращаем внимание читателей на формулировку: верхнюю часть верхней мантии. Между тем в одном из учебников на рисунке указано: «Литосфера (земная кора и верхняя мантия)», а согласно рисунку получается, что вся мантия, которая не входит в состав литосферы, — нижняя (Крылова 6, с. 50, рис. 30). Кстати, в том же учебнике в тексте (с. 49) и в учебнике для 7-го класса (Крылова 7, с. 9) все верно: сказано о верхней части мантии. Верхняя мантия — это геологический термин, обозначающий очень большой слой; верхняя мантия имеет мощность (толщину) до 500, по некоторым классификациям — свыше 900 км, а в состав литосферы входят лишь верхние от нескольких десятков до двух сотен километров. Всё это трудно не только для учеников, но и для учителей. Лучше было бы вообще отказаться в школе от термина литосфера, ограничившись упоминанием земной коры; но тут возникают литосферные плиты, и без литосферы уже никак. Возможно, поможет рис. 1, его нетрудно перечертить в увеличенном виде. Говоря о литосфере, нужно твердо помнить, что в ее состав входят земная кора и верхний, сравнительно тонкий слой мантии, но не верхняя мантия — последний термин гораздо шире.

17. Вещественный (минеральный и химический) состав земной коры.

Земную кору - верхнюю твердую оболочку Земли слагают различные генетические типы горных пород (магматические, осадочные и метаморфические), состоящие из определенного сочетания минералов, в состав которых входят различные химические элементы. Изучая такую иерархию - химические элементы -> минералы -> горные породы, можно судить о строении земной коры в различных структурных зонах. Ниже рассматриваются все указанные части вещественного состава земной коры.

Химические изменения в земной коре определяются преимущественно геохимической историей главных породообразующих элементов, содержание которых составляет свыше 1%. Вычисления среднего химического состава земной коры проводились многими исследователями как за рубежом (Ф. Кларк, Г. С. Вашингтон, В. М. Гольдшмидт, Ф.Тейлор, В. Мейсон и др.), так и в Советском Союзе (В.И.Вернадский, А. Е. Ферсман, А. П. Виноградов, А. А. Ярошевский и др.) (табл. 2.1).

Сопоставляя приведенные данные, видно, что земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К, при этом свыше 80% составляют кислород, кремний и алюминий, в отличие от среднего состава Земли, где содержание их резко уменьшается. Особенно высоко содержание кислорода, поэтому В. М. Гольдшмидт называет земную кору оксисферой, или кислородной оболочкой Земли.

18. Астеносфера и ее свойства.

Астеносфера — (от др.греч. ἀσθενής «бессильный» и σφαῖρα «шар») верхний пластичный слой верхней мантии планеты (пример: астеносфера Земли), называемый также слоемГутенберга. Астеносфера выделяется по понижению скоростей сейсмических волн. Выше астеносферы залегает литосфера — твёрдая оболочка планеты. На Земле кровля астеносферы лежит на глубинах 80-100 км (под материками) и 50-70 км (иногда менее) (под океанами). Нижняя граница земной астеносферы — на глубине 250-300 км, нерезкая. Выделяется по геофизическим данным как слой пониженной скорости поперечных сейсмических волн и повышенной электропроводности. Нижнюю часть верхней мантии (слой В ) называют слоем Гутенберга или

астеносферой. Астеносфера расположена на глубине около 100 км под конти-

нентами и на глубине около 50 км под океанами. Нижняя граница астеносферы

находится на глубине 250-350 км. Вязкость вещества в астеносфере резко уменьшается до 019 - 1021 Па⋅с - по сравнению с окружающими астеносферу слоями (1023 Па⋅с), а температура вещества наоборот, повышается до 15000 -

18000С и близка к температуре плавления. В астеносфере обычно лежат очаги,

подпитывающие вулканы.

Астеносфера и ее свойства.

В соответствии с моделью строения мантии предложенной Ю.М. Пущаровским, в ней, как уже указывалось, выделяется не три, а шесть подразделений: верхняя мантия, состоящая из верхней и нижней частей, зона раздела 1, средняя мантия, зона раздела II и нижняя мантия. Меняются и границы, определяющие кровлю и подошву выделенных оболочек (рис. 2). Дальнейшее рассмотрение строения и состава мантии будет проводиться в соответствии с моделью Ю.М. Пущаровского.

Рис. 2. Сопоставление моделей внутреннего строения Земли традиционной (1) и новой (11) (по Ю.М Пущаровскому).

- зона раздела 1; 2 - зона раздела 11

Верхняя мантия расположена между подошвой земной коры (поверхность М) и границей раздела на глубине 670 км. На глубине 410 км верхняя мантия, согласно представлениям Ю.М. Пущаровского, разделена на верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть в традиционных моделях мантии соответствует всему объему верхней мантии. В свою очередь она состоит из двух основных слоев. Верхний слой (субстрат по Е. Люстиху) совместно с земной корой образует литосферу. Эта жесткая оболочка, характеризующаяся высокой прочностью и упругими свойствами, залегает на ослабленном, пластичном астеносферном слое. Надастеносферный слой мантии имеет преимущественно перидотит-эклогитовый состав, плотность до 3,3 г/м3и скорости распространения сейсмических волн 7,9 - 8,4 км/с. В связи с этим его иногда называют перидотитовым слоем (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема строения верхней мантии Земли. 1 - астеносфера; 2 - субстрат (перидотитовый слой); 3 - земная кора.

Подошва литосферы определяется положением температурной поверхности солидуса мантийного вещества (порядка 1300 ºС). Под материками подошва литосферы залегает на глубинах от 150-200 км под молодыми платформами, до 250-350 км под щитами древних платформ, тогда как под океанами от 7-10 км под гребнями срединно-океанических хребтов до 30-90 км под абиссальными участками дна.

Такое существенное различие в мощностях континентальной и океанической литосферы объясняется более древним возрастом первой. Литосфера расположена на астеносфере - важнейшей оболочке верхней мантии. На существование последней было указано американским геологом Дж. Баррелом - еще в 1914 г. В 1926 г. Б. Гутенберг отметил первые ее геофизические признаки в виде снижения скорости распространения упругих волн. Судя по скорости восстановления изостатического равновесия Скандинавского полуострова, нарушенного образованием покровного ледника в четвертичный ледниковый период, вязкость вещества астеносферы составляет порядка 1020-5·1020 П (пуаз), что на 2-3 порядка ниже, чем в выше- и нижележащих областях мантии (для сравнения, вязкость воды составляет 10-2 П, асфальта - 1010-1012 П, стекла - 1013 П, стали - 1018-1020 П).

Положение кровли и подошвы астеносферы будет определяться пересечением кривой изменений температуры мантии с кривой изменения температуры солидуса мантийнoгo вещества (рис.4). В пределах астеносферы происходит частичное (от 1 до 10 %, по А. Рингвуду) плавление базальтовых составляющих. Базальтовые жидкости заполняют межгранулярные пространства между более тугоплавкими кристаллами перидотита, образующими упругий каркас ослабленного слоя. О частичном расплавлении вещества астеносферы свидетельствует резкое возрастание в ее пределах электропроводности, получаемое по данным магнитотеллурического зондирования.

Рис. 4. Схема, иллюстрирующая температурные режимы существования литосферы и астеносферы.

Тм - температура мантии; Tad - адиабатическая температура мантии; Ts - температура солидуса мантийного вещества.

Экспериментальные исследования показывают, что при частичном плавлении ультраосновных пород при давлении 103 МПа первые порции базальтового расплава возникают в местах тройных сочленений зерен породы и образуют взаимосвязанную систему каналов при сохранении скелета (матрицы) породы. На этом основании А.В. Каракин и Л.И. Лобковский выдвигают и расчетами обосновывают положение о слоистой структуре астеносферы. По их данным, мощность двухфазового слоя с сообщающимися порами не может превышать некоторой предельной величины, при достижении которой у кровли слоя происходит гидроразрыв скелета породы поровым давлением каверн, заполненных расплавом. Выше поверхности гидроразрыва могут существовать лишь изолированные магматические камеры в однофазной среде. Еще выше может вновь появиться слой двухфазной среды с сообщающимися порами и т.д. Таким образом, астеносфера может иметь слоистое строение с чередованием двухфазных и квазиоднофазных слоев. В двухфазных слоях может происходить вертикальная фильтрация магмы. В кровле слоев расплав локализуется в каверны, соединяющиеся в систему горизонтальных каналов. Допускается существенно горизонтальная миграция магмы. При этом она может скапливаться в зонах глубинных разломов, в случае если они проникают в астеносферу и создают в ее пределах области пониженного давления. Таким механизмом можно объяснить, в частности, образование вулканических очагов, питающихся из астеносферы.

Идея слоистого строения астеносферы находит подтверждение в сейсмических материалах. Так, в переходной зоне Азиатского материка к Тихому океану, по данным Р.З. Тараканова и Н.В. Левого, выделяются четыре обособленных астеносферных слоя на глубинах 65-90, 120-160, 230-300 и 370-430 км.

В последние годы были получены дополнительные доказательства слоистого строения астеносферы. Изучение сейсмических явлений при подземных ядерных взрывах, проведенных в российском Центре ГЕОН, показало, что в верхней мантии территории России (районы Западной и Центральной Сибири) фиксируется, по крайней мере, три слоя с пониженной скоростью сейсмических волн на глубинах 75-115 км, 140-170 км и 200-260 км (рис. 5). Ученые Центра (А.В. Егоркин и др.) объясняют это явление химической зональностью верхней мантии. По их мнению, слои с пониженной скоростью сложены пиролитом (т.е. исходным веществом мантии), а слои с повышенной скоростью - тугоплавкими компонентами (дунит, перидотит), которые выделялись в результате частичного плавления пиролита. В первом случае Vр = 8,02-8,23 км/с, во втором - 8,34-8,60 км/с.

Рис. 5. Скорости продольных волн в верхней мантии для районов Западной и Центральной Сибири (А.В. Егоркин, 2002).

Доказательная картина наличия латеральных неоднородностей и внутренней расслоенности верхней мантии быта получена глубинным сейсмическим зондированием на сверхдлинных геотраверсах через Северную Европу (рис. 6). На приводимом рисунке четко выделяются три астеносферных слоя с пониженной скоростью сейсмических волн. Принципиально сходная картина установлена также в верхних 150 км мантии на северо-западе Тихого океана.

Приведенные факты позволяют считать реальностью идею слоистого строения астеносферы, хотя причины этого явления окончательно еще не понятны.

Рис.6. Скоростная структура верхней мантии в пределах Балтийского щита и каледонид Норвегии по данным ГСЗ на сверхдлинном профиле FENNOLORA.

- земная кора, 2 - мантийные астенослои, 3 - глубинные границы, 4 - скорости продольных волн.

Наиболее отчетливо астеносферный слой выделяется в горноскладчатых областях и в районах островных дуг; на платформах, в особенности под щитами, он выделяется нечетко.

По мнению И.П. Косминской, четкость сейсмического проявления астеносферы определяется ее насыщенностью областями пониженных скоростей, которые не представляют собой непрерывных слоев, а образуют линзовидные прерывистые тела.

19. Мантия и ее строение. Характеристика верхней и нижней мантии.

оболочка земли,располаг. под корой до глубины 2900 км. подразд. на верх. и ниж. мантию. верхняя до глубин 670(900) км. нижняя имеет мощность около 1900 км.верхняя подразд на слои в и с. при движении вглубь мантии волны ускоряются,но в слое В есть участок,где скор. распр. сейсмических волн падает(астеносфера).за границей астеносферы скорость увеличивается,на границе слоев В и С скорость увел. скачкообразно,что говорит о высокой твердости и упругости слоя голицына.в ниж. части мантии скор. распр. волн замедляется,что говорит об однородности ниж. части мантии.в целом мантия состоит из плотных железомагниевых силикатов,таких кА пирогенны,олевин,гранаты.породы в мантии очень плотные и твердые,но в тоже время способны к некоторой текучести,особенно в пред. астеносферы,благодаря чему в матнии происходит медленный конвекционный перенос в-ва.

20. Ядро и его характеристики. Свойства ядра.

Ядро́ Земли́ — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро толщиной около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура на поверхности твердого ядра Земли предположительно достигает 6230±500 K (5960±500°C)^[1][2], в центре ядра плотность может составлять около 12,5 т/м³, давление до 361 ГПа (3,7 млн атм). Масса ядра — 1,932·10²⁴ кг.

21. .Процессы образования и формы нахождения минералов в природе.

пегматитовый-проявляется на последних стадиях остывания магмы,когда в расплавленном состоянии остаются лишь самые легкие фракции,обогащенные кислотами,либо щелочами и насыщенные газами.в этих условиях формируются пегматиты,сложенные кристаллами кварца,ортоклаза и слюд.

пневматолитовый-кристаллизация перенасыщенного газами в-ва магмы.при этом из летучих соединений формируются руды висмута,вольфрама,молибдена,мышьяка.когда Т понижается до 500,пневматол. тип начинает спровождаться гидротермальными процессами,ведущими к накоплению кальцита в таких минералах,как галенит,сфалерит,киноварь и др.

гидротермальный-ожлаждение магматических газов и р-ров до 370,что обуславливает образование самородных минералов,а также хлоридных,сульфатных и др. соед.

гипергенный-неустойчивые при внешних термодинам. и хим. условиях минералы разруш. и перех. в устойчивые.особое значение принадл. процессам выветривания,осаждения из водных р-ров и деят.подземных вод.галит,сильвин,кальцит и др.

метаморфический-возд.на ГП высоких т-тур и давления.также услов.для метаморфизма возникают в рез-те движения участков земной коры,внедрения магматич. расплавов во вмещающие породы.хлорит,тальк,гранаты.

Процессы образования и формы нахождения минералов в природе.

Кристаллы — это твердые тела, атомы или ионы которых образуют правильные упорядоченные периодические структуры — кристаллические решетки. Слово «кристалл» в переводе с греч. (krystallos) первоначально означало лед. Кристаллы могут встречаться в виде отдельных индивидов различной формы, их обломков или сростков и кристаллических агрегатов. Некоторые минералы встречаются в виде закономерно сросшихся кристаллов — двойников, тройников и т.д. (рис. 1.1). Двойники возникают в результате взаимного срастания или прорастания кристаллов одного и того же минерального вида. При этом двойникующиеся кристаллы имеют общие ребро, грань или даже часть кристалла. Наиболее часто встречающимися формами выделения минералов в природе являются беспорядочные скопления минералов — минеральные агрегаты. Минеральные агрегаты могут быть мономинеральными (от греч. monos — один, единственный) и полиминеральными (от греч. polys — многочисленный). При описании минеральных агрегатов также следует обращать внимание на размер отдельных зерен и их форму. По размеру слагающих их кристаллов агрегаты могут подразделяться на гигантокристаллические — слагающие кристаллы более 3 см; крупнокристаллические — 3 — 1 см; среднекристаллические — 1 — 0,3 см; мелкокристаллические — менее 0,3 см, выделяются также скрытокристаллические агрегаты, отдельные зерна которых не видны невооруженным глазом. Если размер зерен в агрегате не выдержан, то можно употреблять смешанные определения, например крупносреднекристаллический, среднемелкокристаллический и т.д. При описании формы слагающих агрегат кристаллов можно ограничиться ее простой характеристикой, например: изометричная, таблитчатая, дисковидная, уплощенная, листоватая, пластинчатая, вытянутая, столбчатая, шестоватая, игольчатая, волокнистая, нитевидная и т.д. Иногда в строении агрегатов наблюдаются упорядоченные выделения слагающих их кристаллов, образующие звездчатые, сноповидные, сетчатые, розетковидные скопления (рис. 1.2). Например, дисковидные кристаллы гипса или кальцита, растущие из одного центра, могут образовывать красивые «каменные розы». Незакономерные сростки минералов могут образовывать друзы (от нем. Druse — щетка) — группа кристаллов, как правило, различного размера и ориентировки, наросших одним концом на какую-нибудь поверхность и хорошо ограненных лишь с одного

конца, обращенного в сторону свободного пространства Если группа кристаллов, наросших на какое-либо основание, имеет примерно одинаковый размер и ориентировку, то такое выделение минералов называют щеткой (рис. 1.3, б). Для образования как друз, так и щеток необходимы открытые полости или трещины, в которые может поступать минерализованный раствор и происходить рост кристаллов. Минералы, выделяющиеся из растворов и нарастающие на стенках пустот, часто образуют секреции (от лат. secretio — выделение). Слагающее их минеральное вещество нарастает от периферии к центру, т.е. от стенок полости к ее середине. Для секреций характерно концентрически-зональное строение. Размер их может быть различным: от нескольких миллиметров до первых значений метра. Мелкие секреции (обычно менее 2 — 5 см в поперечнике) называют миндалинами (рис. 1.4, а). Они заполняют поры вулканических пород, образовавшиеся в результате быстрого остывания лавы. Крупные секреции с оставшейся внутри полостью называют жеодами (от фр. geode) (рис. 1.4, б). Округлые и шарообразные выделения минералов, в которых минеральное вещество нарастает от центра к периферии, называются конкрециями (от лат. concretio — срастание, сгущение). Для конкреций также характерно концентрически-зональное или радиально-лучистое строение, но в отличие от секреций внутренняя часть конкреции всегда заполнена веществом, так как именно она и является центром кристаллизации и нарастания вещества (рис. 1.5, а). Размеры конкреций широко варьируют от долей миллиметра до нескольких метров. Мелкие конкреции, менее 2 — 3 см, называют оолитами (от греч. oon — яйцо и lithos — камень) (рис. 1.5, б). Крупные конкреции, сложенные оксидами железа и марганца, весьма характерны для современных океанических осадков. При выпадении минерального вещества из растворов, текущих по открытым поверхностям, возникают натечные формы. Как правило, они сложены мелкокристаллическим или скрытокристаллическим минеральным веществом. Натечные формы имеют вид сосулек, почек, желваков, корок (рис. 1.6, а). Часто встречающиеся в пещерах натеки формируют сталактиты, свисающие с потолка в виде сосулек и растущие им навстречу образования в виде столбиков и башен называются сталагмитами, колоннообразные формы — сталагнатами, а стекающие по стенкам каскады «каменных струй» — занавесами (рис 1.6, б). Иногда на поверхности горных пород или стенках разбивающих породы трещин встречаются незначительные по мощности и разнообразные по цвету выделения минералов, которые называют пленками, налетами, присыпками, примазками, выцветами. Некоторые минералы, например оксиды марганца, в результате быстрой кристаллизации по тонким трещинам образуют сложные формы — дендриты (от греч. dendron — дерево), напоминающие по виду отпечаток какого-то причудливого растения (рис. 1.7). Одна- ко подобные «отпечатки» имеют к органическому миру такое же отношение, как пальмы, розы и хризантемы, возникающие зимой на морозном стекле. Рыхлые тонкозернистые скопления минералов обычно называют землистыми массами. В зависимости от цвета выделяют сажистые и охристые массы. Иногда минералы выделяются в несвойственной им чуждой форме, образуя точную копию другого минерала или органического образования. Такие формы называют псевдоморфозами, т. е. ложными формами (от греч. pseudos — ложь и morphe — форма). Общеизвестными примерами псевдоморфоз являются различные окаменелости растений или животных, в которых органическое вещество целиком замещается кальцитом или другим минералом, при этом основные черты первоначальной формы сохраняются. Незначительное количество минералов не имеет кристаллической решетки, т.е. выделяется не в кристаллическом, а в аморфном, или коллоидном, состоянии. В аморфном состоянии находятся затвердевшие переохлажденные стекловидные жидкости, например вулканическое стекло — обсидиан. Аморфные выделения минералов обычно образуют однородные плотные или землистые массы натечного вида.

22. Минералы как кристаллохимические вещества.

в природе минералы встречаются в виде кристаллов и агрегатов(сростков кристаллов). по форме кристаллы бывают изометрические(равновеликие размеры во всех направлениях),удлиненные(вытянутые в одном направлении),уплощенные(сплюснутые). агрегаты по форме бывают кристаллически-зернистые(незакономерные сростки кристаллов,образ.в эндогенных условиях),коломорфные(натечные),оолитовые(округлые) и землистые(порошковатые)-образ.в экзогенных условиях. по кол-ву присутствующих минералов бывают мономинеральные и полиминеральные.

23. Классификации минералов.

главным признаком классификации является химический состав.

самородные минералы-сост. только из одного хим.элемента. насчитывают около 45 минералов разного происхождения.физ. хар-ки имеют самые разнообразные значения.

сульфиды-соли металлов и H2S.около 250 минералов.образование идет без доступа кислорода,большинство имеет гидротермальное происхождение.характерен металлич.блеск,низкая и средняя твердость,высокая плотность.

галогениды-соли галогеноводородных кислот.около 100 представителей как правило гипергенного или гидротермального происхождения.стеклянный блеск,невысокая твердость и плотность,хорошо растворимы в воде.

фосфаты-соли H3PO4.около 200 минералов.невысокая твердость и плотность

24. Диагностические свойства минералов

Блеск – это эффект отражения света от поверхности минерала. Различают следующие блески: металлический напоминает блеск свежего металла; полуметаллический или металловидный напоминает блеск потускневшей поверхности металла; алмазный - искрящийся блеск; неметаллический - слабый блеск, имеет разновидности: стеклянный, восковый, жирный, матовый, перламутровый (листовые кристаллы), шелковистый (игольчатые кристаллы). Спайность – это способность минералов раскалываться по определенным направления, соответствующим плоским сеткам в кристаллической решетке минералов. Спайность определяется по зеркальным отблескам – «вспышкам» на поверхностях скола минералов или по трещинам, проходящим по спайности. Спайность характеризуется степенью совершенства, количеством направлений и углом между плоскостями спайности. Степень совершенства определяется характером излома минерала, различают виды спайности: весьма совершенная – излом идеально ровный (слюда, гипс); совершенная – ступенчатый излом (полевые шпаты, кальцит, флюорит, барит); средняя или ясная – менее заметная, чем совершенная (пентладит); несовершенная – излом неровный (кварц, нефелин), зернистый (апатит), занозистый (игольчатые кристаллы), землистый (землистые агрегаты); весьма не совершенная раковистый излом (опал, халцедон), крючковатый (самородные металлы). Количество направлений спайности может быть: 1.направление по пинакоиду (слюда, хлорит) 2.направления по призме (полевой шпат); 3.направления по кубу (галит), или по ромбоэду (кальцит); 4.направления по октаэдру (флюорит); 6.направлений по ромбодекаэдру (сфалерит).

Угол между трещины спайности может быть: прямой (галит, авгит, полевой шпат); тупой или смежный ему острый (роговая обманка, кальцит). Твердость – способность минерала противостоять механическому воздействию (царапанию) другим минералом. В минералогии используется шкала относительно твердости минералов – шкала Мооса (немецкий геолог). В ней минералы располагаются в порядке увеличения твердости, и каждый последующий минерал царапает по предыдущему. Порядковый номер минерала в шкале Мооса соответствует его относительной твердости. В шкалу входят следующие минералы и их заменители: 1.тальк, 2.гипс (ноголь), 3.кальцит (медная игла), 4.флюорит, 5.апатит (стекло), 6.полевой шпат, 7.кварц, 8.топаз, 9.корунд, 10.алмаз.

Прочие свойства минералов: Магнитность, Плотность, Реакция с разбавленной hci, Побежалость, Иризация, Хрупкость, Гибкость, Упругость, Растворимость в воде и вкус, Ощущение на ощупь.

25. Понятие о горных породах, их генетические типы.

это минеральные агрегаты или останки органического происхождения,слагающие земную кору.по условиям образования подразделяются на 3 типа-магматические,осадочные,метаморфические.от особенностей происхождения гп зависят ее структура и текстура.стр-ра-особенности внутреннего строения горной породы.текстура-сложение гп,особенности пространственного размещения слагающих гп частиц.

26. Магматические горные породы. Особенности состава и строения Их фациальные особенности.

возникают из магматического расплава в процессе его остывания и кристаллизации.подразд. на интрузивные и эффузивные.фации- магм. тела и г. п., обладающие особенностями, определяемыми условиями их образования, — глубинностью становления, формой залегания и взаимоотношениями с боковыми п. По глубинности образования различаются Ф. м. п.: наиболее глубинные — абиссальные, средних глубин, малых глубин — гипабиссальные, субвулк. и эффузивные. 

27. Магматические горные породы. Особенности структуры и текстуры.

интрузивным породам хар-на кристаллич. стр-ра,эффузивным неполнокрист. или стекловатая.эффузивным хар-на пористая,миндалекаменная,реже пятнистая текстура,интрузивным пятнистая,полосчатая текстуры.

28. Магматические горные породы. Классификация. Характеристика основных представителей.

главным критерием классиф. по хим. составу является наличие кремнезема:кислые содержат более 65% кремнез.,очень светлые,сост. из кварца и ортоклаза,предст. группой гранита-липарита.средние содерж.52-65% кремнез.сост. из ортоклаза или натриево-кальциевыз плагиоклазов.включ. до 30% темноцветных минералов.основные-темные,45-52% кремнез. сост. из основных плагиоклазов и пироксенов.гр. габбро-базальта.ультраосновные-менее 45 кремнез. сложены оливином и пироксенами,практич. лишены полевых шпатов.

29. Осадочные горные породы. Особенности происхождения, состава и строения. Классификация. Характеристика основных представителей.

накапливаются на поверхности земной коры,занимают свыше 75% площади суши.накапливаются в морских условиях.св-венна слоистая текстура,отраж.периодичность накопления.хар-р слоистости завис. от услов. протекания процесса осадконакопления.еще одним признаком явл. пористость.по происхождению делятся на 5 групп:обломочные-формир. благодаря разрушению любых других гп в гипергенных условиях;глинистые-сост. из частиц диам. менее 0,01 мм.возникают благодаря процессам хим. выветривания,осаждению в-ва из коллоидных р-ров.при дегидратации возникают плотные,неразмокающие в воде аргиллиты;хемогенные-возник.при кристаллиз. в-ва из перенасыщенных водных р-ров,в большинстве своем мономинеральны,чаще всего сост. из карбонатов или галогенидов.св-венна полнокрист. или зернистая стр-ра,текстура как слоистая,так и однородная;органогенные породы-накопление остатков живых организмов,либо продуктов их жизнедеятельности.к таким организмам относят морские бактерии или беспозвоночные,а так же растения.по мин. сост. преобладают карбонаты,реже встреч. кремнистые;осадоч.породы смешанного происхождения-имеют сложный сост. и возникают при совместном возд. разных процессов.

30. Метаморфические горные породы. Особенности происхождения, состава и строения. Классификация. Характеристика основных представителей.

возникают в рез-те глубокого преобраз.ранее сформир. осадочных или магматич. гп. минер. сост. зависит от условий метаморфизма и сост. исходных пород. всем метаморфогенным породам св-венна полнокрист. стр-ра, котор. подразд. на крупно-, средне-, тонко- и скрытозернистую. текстуры бывают слоистые, полосчатые, плойчатые. породы регионального метаморфизма: сланцы, гнейсы, амфиболиты, мраморы, кварциты; породы утраметаморфизма: мигматиты, метатектиты, теневые граниты, гранитогнейсы; породы динамометаморфизма: брекчии, катаклазиты, милониты, бластомиланиты; породы контактового метаморфизма: пятнистые и узловатые сланцы, мраморы, роговики; породы метасоматического метаморфизма :скарны, грейзены, вторичные кварциты, пропиллиты, березиты, листвениты; породы ударного метаморфизма: брекчии, импактиты

31. Структурная геология. Основные понятия. Геологическая карта и разрез. Первичные и вторичные структуры.

структур.геология-наука о строении земной коры,о формах и условиях залегания геологич.тел. геологическое тело-объемное образование в сост.земной коры,выполненное одной или совокупностью гп и имеющее определенную форму и строение. описывая форму и строение гт использ.понятие структур земной коры. они изобр. на геологич. картах,котор.выполн. на топограф.основе,на котор.показаны выходы гп на земную пов.,элементы их залег.,возраст и состав. форма и услов. залег. гт зависят как от процессов образ. гп,так и от всех послед.процессов,возд. на них. в сязи с этим различ.первичные стр-ры гт,обусловл. процессами их образ.,и вторичные,обусловл.всеми послед.процессами,возд.на гт.

32. Первичные структуры магматических и метаморфических горных пород;

интрузивные гп подразд. на согласные и несогласные(секущие).согласные повт.форму вмещающих пород.батолит-крупные,неправ.формы массивы гп,уходящие на значительную глубину. площадь достигает нескольких тыс.км2. часто встречаются в центральных частях складчатых гор,обычно секут вмещ.породы;штоки-округлая или эллипсообр.форма поперечного сечения.сходны с батолитами,но имеют меньшие размеры.иногда предстают в форме купола с крутопадающими стенками. площади достигают 200 км2;лакколиты-грибообразная или куполообраз.форма,форма вышележ.пов. образуются вязкими магмами. могут встречаться как по одному,так и группами. размеры небольшие,от сотен метров до нескольких км в диаметре;лополиты-блюдцеобразная форма,обычно выпуклы вниз.образ.когда магма подходит близко к пов.земной коры,и подстил.породы прогиб.под ее тяжестью. встречаются на платформах и приурочены к крупным синклинальным депрессиям;дайки-пластинообразные тела,четко огранич.параллельными стенками,пронизывающ.вмещающ.породы. в поперечнике как правило не превышают 6м,протяженность может достигать нескольких км. образ.благодаря заполнению магматич.расплавом трещин во вмещ.породах. различают групповые дайки,радиальные и кольцевые;силлы-пластообразные тела между пологозалегающими слоями вмещающей толщи. морфологически силл подобен вулканич.покрову. мощность может достигать нескольких сот метров,а площадь нескольких тыс.км2;жила-протяженное в 2 направлениях гт,образ.в рез-те заполнения трещин минер.в-вом. в отличие от дайк имеют ветвистую форму и меньшие размеры;апофиза-жилоподобное ответвление,связь которого с телом можно непосредственно проследить;лавовый покров-полоское тело бол.размеров мощностью до 30м. наиболее ярко проявл.на континентах. как правило сильно дислоцированы и метеморфированы,вследствие чего устанавливаются с трудом;лавовый поток-представляет собой сильно вытянутое тело возникшее в рез-те движения лавы по наклонной пов.рельефа;некк-столбообраз.тело,наполняющее жерло вулкана вулканич. материалами. в поперечном сечении бывают круглые,овальные и неправ.формы. размеры от нескольких м до 1,5 км и более. породы,слагающие некки обычно сильно изменены постмагматическими и газотермальными процессами;вулканический купол-куполовидное тело имеющее высоту до 700-800м и крутые склоны(40 и более). образ.в рез-те выжимания из вулканич.канала вязкой лавы.

33. Первичные структуры осадочных комплексов. Мощность слоя. Элементы слоя. Виды слоистости.

основным элементом первичной стр-ры осадоч.комплексов является слой-плоское тело,ограниченное приблизительно параллельными поверхностями,имеющее более или менее однородный петрографич.состав и залегающее горизонтально. слои небол.мощности и невыдерж.распространенности называют прослоями. слои представляющие полезные ископаемые назыв. пластами. совокупность слоев-слоистость массива гп. различают 2 основных вида слоистости-горизонтальная и косая. гориз.образ.в спокойных условиях осадконакопления,косая-в услов.высокой динамики геологического агента. поверхности,разгранич.слои-поверхности наслоения(верхняя-кровля,нижняя-подошва). расстояние между кровлей и подошвой слоя-мощность. различ.3 вида мощности:истинную-кратчайшее расстояние(нормаль) между кровлей и подошвой;видимую-расстояние,отличное от нормали;неполная-расст.от кровли или подошвы слоя до любой поверхности.

34. Характеристика положения геологической структуры в пространстве. Залегание слоев.

для точной хар-ки залегания слоев нужно определить их положение в пространстве относительно сторон света и горизонтальной поверхности земли. для этого были введены понятия простирания,падения и угла падения. линия простирания слоя-любая гориз.линия,лежащая в плоскости наслоения. для хар-ки линий простирания в пространстве использ. понятие азимут простирания-правый горизонтальный угол между сев.направлением географич.меридиана и линией простирания. азимутов 2,отличаются они на 180гр. падение опред.2-мя показателями-направлением падения и углом падения. направление падения хар-тся ориентировкой его линии падения по отношению к сторонам света и азимутом линии падения. линия падения слоя-линия наибольшего уклона поверхности напластования. азимут падения-правый векториальный гориз.угол между сев.направл.геогр.меридиана и проекцией линии падения на гориз.плоскость. угол падения-двугранный угол между плоскостью наслоения и горизонтальной плоскостью.

35. Вторичные структуры осадочных комплексов.

выделяют 4 вида тектонического нарушения первичной стр-ры:наклонное залегание,флексуры(коленообразные изгибы),складчатые нарушения,разрывные. пликативные-без разрыва. наклонное залегание(моноклиналь)-слои на большой площади залегают под небольшим углом. флексура-коленообразные изгибы без разрыва. наклонная часть представляет собой моноклиналь(смыкающее крыло).

36. Наклонное залегание. Флексура.

наклонное залегание(моноклиналь)-слои на большой площади залегают под небольшим углом. флексура-коленообразные изгибы без разрыва. наклонная часть представляет собой моноклиналь(смыкающее крыло).

Наклонное залегание. Для точной характеристики геологической структуры необходимо иметь представление о залегании слоев, т.е. о положении их в пространстве относительно стран света и горизонтальной поверхности Земли. С этой целью введено понятие об элементах залегания слоя (или любой наклонной плоскости – сброса, надвига, стенки трещин, жил, поверхности интрузивного тела и т.д.), которыми являются простирание, падение и угол падения. Простирание – это протяженность слоя на горизонтальной поверхности Земли. Оно определяется ориентировкой линии простирания. Линия простирание слоя – любая горизонтальная линия, лежащая, а плоскости наслоения. Таких линий в плоскости слоя можно провести множество; отличаются они абсолютными высотными отметками. В тех случаях, когда слой плоский, линия простирания представляет собой прямую линию. Если слой изгибается по простиранию, то соответственно будут изгибаться и линия простирания. В этом случае простирание в каждой точке может быть измерено по касательной к этой точке. Азимут линии простирания (или просто азимут простирания) – это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления географического меридиана по ходу часовой стрелки до линии простирания. Азимут простирания может меняться от 0 до 360^о. Так как любая линия простирания имеет два взаимно противоположных направления, то и азимут простирания может быть выражен двумя значениями, отличающимися на 180^о. Падение слоя определяется двумя показателями: направлением падения и углом падения. Направление падения слоя (или любой плоскости) характеризуется ориентировкой его линии падения по отношению к странам света и определяется азимутом линии падения. Линии падения слоя – это линия небольшого наклона подошвы или кровли слоя. Она перпендикулярна к линии простирания, лежит на плоскости наслоения и направлена в сторону ее наклона. Из определения следует, что в плоскости однообразно падающего слоя можно провести произвольное число линий простирания будут параллельны между собой; параллельны между собой и все линии падения. Другая линия, лежащая в плоскости наслоения и перпендикулярная к линии простирания, но направленная вверх, в сторону, обратную линии падения, называется линией восстания слоя. Азимут линии падения (или просто азимут падения) – это правый векториальный горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления географического меридиана до проекции линии падения на горизонтальную плоскость. Азимут падения может меняться в зависимости от положения слоя в пределах от 0 до 360^о. они имеет, в отличие от азимута простирания, только одно значение. Так как линии простирания и падения взаимно перпендикулярны, то азимуты их отличаются на 90^о. следовательно, определив азимут падения, можно вычислить азимут простирания, вычитая или прибавляя 90^о к значению азимута падения. Обратную операцию – получить азимут падения, зная азимут простирания, - проделать нельзя. Если при выяснении простирания безразлично, по которому концу линии мы будем его ориентировать, т.е. разница в азимуте на 180^о не изменяет положения в пространстве линии простирания, то о направлении падения этого сказать нельзя. Ошибиться на 180^о здесь недопустимо, так как это будет направление, обратное падению слоя. Для полной характеристики залегания слоя необходимо установить также его наклона по отношению к горизонтальной поверхности, т.е. угол падения. Угол падения – это двугранный угол между плоскостью наслоения и горизонтальной плоскостью, или вертикальной линейный угол между линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Угол падения может изменяться от 0 до 90^о. при опрокинутом залегании слоев угол падения также составляется линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость и не может превышать 90^о.

37. Складчатое залегание. Складки – это изгибы слоев горных пород без разрыва сплошности, под действием давления. Складки являются основной формой пликативных дислокаций. Они бывают двух основных видов – антиклинальные и синклинальные. Антиклинальными называются выпуклые складки, в которых пласты падают в противоположные стороны, а в центральных частях залегают более древние породы, чем на периферии. Изображается: _._._._._. Синклинальными называются вогнутые складки, в которых пласты падают навстречу друг другу, а в центральных частях располагаются более молодые породы, чем на периферии. Изображается: _.._.._.._.._.. Складки имеют следующие элементы: крылья, шарнир, замок, угол, осевую поверхность, ось; ядро характеризуется шириной, амплитудой и длиной. Крылья – боковые части складок отдельно представляющиеся собой наклонно залегающие слои. Шарнир – линия, проходящая через точки максимального перегиба любого из пластов, образующих складку. В продольном вертикальном разрезе шарнир нередко воздымается и погружается (ундулирует). Замок – участок складки в области шарнира, где происходит перегиб крыльев. Иногда замок антиклинальной складки называются сводом, а замок синклинали – мульдой. Угол складки – угол, заключенный между крыльями складки, мысленно продолженными до их пересечения. Осевая поверхность – воображаемая поверхность, проходящая через шарниры всех пластов складки. Ось складки (осевая линия складки в плане) – линия пересечения осевой поверхности складки с горизонтальной плоскостью. Ядро складки – толща горных пород, слагающих замок антиклинальных и синклинальных складок. Ширина складки – расстояние между крыльями складки. При наличии нескольких параллельных складок ширина складки определяется как расстояние между осевыми поверхностями двух соседних антиклиналей или синклиналей. Амплитуда складки – вертикальное расстояние от перегиба антиклинали до перегиба сопряженной синклинали. Длина – расстояние в плане от одного периклинального окончания до другого. Замыкание антиклинальной складки называются периклиналью, а замыкание синклинальной складки – центриклинальной. Складки различаются по особенностям строения, отражающимся в поперечном сечении и плане. По особенности строения в поперечном разрезе складки делятся на ряд типов. По положению осевой поверхности и крыльев выделяют прямые, наклонные, лежащие и перевернутые складки. У прямых складок осевая поверхность вертикальная, а крылья располагаются симметрично. Осевая поверхность наклонных складок наклонена, крылья падают в разные стороны. Разновидностью наклонных являются опрокинутые складки, оба крыла которых наклонены в одну сторону. У лежачих складок осевая поверхность находится в положении, близком к горизонтальному, крылья почти параллельны друг другу. Осевая поверхность повернутых складок находятся ниже горизонтальной плоскости, крылья развернуты. По характеру расположения крыльев и форме замка различают нормальные (гребневидные), изоклинальные, веерообразные и сундучные (коробчатые). У нормальных (гребневидных) складок крылья сходятся под острым углом, а замок имеет остроугольную форму. Изоклинальные складки имеют узкий замок и параллельные крылья. Веерообразные складки отличаются широким замком, веерообразно расходящимися крыльями и пережатым ядром. У сундучных (коробчатых) складок широкий замок и относительно крутые, почти вертикальные крылья. Особенности строения складок в плане также позволяют выделить ряд типов. По соотношению длины и ширены, различают линейные и прерывистые складки. Линейные образуется при интенсивном смятии пород и имеют узкую вытянутую в плане форму. В периклиналях и центриклиналях пласты залегают более полого, чем на крыльях. Линейные складки в плане бывают прямолинейными, дугообразно изогнутыми, ветвящимися, виргирующими, кулисообразными и сигмовидными. Часто по простиранию один тип линейных складок сменяется другим. Прерывистые складки характерны для областей спокойного геологического развития. В плане их длина незначительно превышает ширину. Среди прерывистых складок выделяют брахискладки, валы, купола и диапиры. У брахискладок отношение длины к ширине измеряется в пределах 2:1-5:1. среди них различают брахиантиклинали и брахисинклинали. Купола представляют собой антиклинали, у которых отношение длинной оси к короткой меньше 2:1. В плане они имеют округлые изометрические очертания. Синклинальный аналог купонов – мульды. Крупные вытянутые антиклинальные поднятия, состоящие из брахиантиклиналей и куполов, называются валами. Они протягиваются на десятки и сотни километров. Нередко амплитуды валообразных поднятий достигают 200-300 м. Углы падения пластов на крыльях валов невелики и обычно не превышают 3-5^о.

38. Разрывные дислокации – это дислокации, сопровождающиеся разрывом сплошности пластов горных пород. Они возникают в результате ударного нарастания нагрузки, на которую горные породы реагируют как хрупкие тела. Различают два вида разрывов: Трещины – разрывы без заметного смешения пород друг относительно друга. Совокупность трещин называется трещиноватостью. Дизъюнктивы – это разрывы с заметным смещением пород друг относительно друга. Они проявляются в виде трещин или зон дробления, по которым происходит смещения пластов. Плоскость разрыва, по которой происходит относительное перемещение пластов горных пород, называется сместителем. Примыкающие к этой плоскости участки горных пород называются крыльями (или болками). При наклонном сместителе различают висячее и лежачее крылья (блоки). Величина относительного перемещения пластов по сместителю называется амплитудой разрыва. Различают амплитуды: истинную (наклонную) – расстояние в плоскости сместителя между кровлей или подошвой одного и того же пласта в висячем и лежачем крыльях; вертикальную – проекция истинной амплитуды на вертикальную плоскость; горизонтальную – проекция истинной амплитуды на горизонтальную плоскость; стратиграфическую – расстояние по нормали между кровлей или подошвой одного и того же пласта в висячем и лежачем крыльях. По характеру, величине, направлению и углу относительного перемещения крыльев разрывные нарушения подразделяются: Сбросы представляют собой разрывные нарушения, у которых сместитель наклонен в сторону опущенного крыла, а висячее крыло смещено вниз по отношению к лежащему. Угол наклона сместителя к горизонтальной плоскости составляет 40-60^о. При вертикальном положении сместителя сбросы называются вертикальными. Взбросы представляют собой разрывные дислокации, у которых сместитель наклонен в сторону поднятого крыла, а висячее (поднятое) крыло (более 60^о).по отношению к лежащему (опущенному) крылу смещено вверх по крутой падающему смесителю (более 60^о). Надвиги – разрывные дислокации типа взброса, висячее, крыло которых надвинуто на лежачее по пологому (менее 60^о) сместителю. Пологие надвиги большой горизонтальной амплитуды при малом угле наклона сместителя. Они нередко сочетаются со сбросами взросами и надвигами (сбросо-сдвиги и т.д.). Сдвиги представляют собой разрывные дислокации, крылья которых смещаются преимущественно в горизонтальном направлении, параллельно простиранию сместителя. Они нередко сочетаются со сбросами, взбросами и надвигами (сбросо-сдвиги и т.д.). Разрывные нарушения обычно встречаются группами, образуя сложные дизъюнктивы: ступенчатые сбросы, грабены и горсты. Ступенчатые сбросы представляют собой систему сбросов, в которой каждое последующее крыло опущено относительно предыдущего. Грабены – это система ступенчатых сбросов, в которой центральная часть опущена относительно периферийных блоков. Горсты – система взбросов, в которой центральная часть приподнята по отношению к периферийным блока.