43) Диагенез осадков

Свежеотложенные осадки населяют огромное количество бак те рий. В процессе своей жизнедеятельности они изменяют физико химические условия среды. При этом меняется состав газовой фа зы. Постепенно уменьшается содержание свободного кислорода и за счет разложения органического вещества увеличивается содер­жание аммиака, метана, углекислого газа и других газов. Необхо­димый им кислород специализированные бактерии извлекают из химических соединений — вначале из гидроксидов железа и мар­ганца. Это сопровождается образованием различных минералов, в состав которых входит неполностью окисленное двухвалентноежелезо. Так как одновременно микроорганизмы выделяют С0₂, то возникают карбонаты двухвалентного железа и марганца (сидерит, анкерит, родохрозит). При наличии фосфорной кислоты образуют­ся фосфаты двухвалентного железа (вивианит). В определенных ус­ловиях возникают глауконит и железистые хлориты. Образование карбонатов кальция способствует щелочности иловых растворов. Это приводит к перераспределению опала и образованию окремне-лых участков и кремнистых конкреций.

В дальнейшем бактерии для получения кислорода начинают раз­рушать малостойкие минералы, в частности, сульфаты. При этом происходит возникновение сероводорода и физико-химические ус­ловия приобретают ясно выраженный восстановительный характер. Образуются сульфиды железа, а при отсутствии перемешиванияслоев воды может начаться сероводородное заражение бассейна.

В результате процесса диагенеза из осадков образуются оса­дочные горные породы. Осадки уплотняются, в них происходит перераспределение вещества, образуются различные конкреции. Вместе с тем происходит цементация рыхлых осадков. Обычно но­вообразованные минералы, которые цементируют обломочныезерна, представлены карбонатами (кальцит, доломит, сидерит), гид-роксидами железа (гидрогетит, реже гидрогематит), опалом и хал­цедоном.

В дальнейшем, по мере увеличения давления от новых и новых осадков, происходит окаменение пород. Породы теряют воду, умень­шается объем пор, местами происходит перекристаллизация от­дельных минералов. Органические вещества в зависимости от их исходного состава и биохимических процессов превращаются в ка­менный уголь или углеводороды.

44) Геологическая деятельность озер

Работа озер очень близка к деятельности морских водоемов и отли­чается в основном масштабами своего проявления. Она складывается из разрушения берегов и прибрежных частей дна, переноса и сортиров­ки материала внутри водоема, накопления осадков.

Разрушительная работа {озерная абразия) происходит в основном в прибрежной зоне и связана с воздействием ветровых волн. Под уда­рами волн берег разрушается и постепенно отступает. Интенсивность разрушения находится в прямой зависимости от величины водоема. У относительно небольших озер с установившимся уровнем абразия минимальна.

Детальное изучение разрушительных процессов проводилось на бе­регах искусственных водоемов. Так, в Цимлянском водохранилище на Дону за пять лет берега были срезаны волнами в среднем на 50 м.

В целом в геологической работе озер разрушительная деятельность играет второстепенную роль.

Весь материал, поступающий в озера в результате их разрушитель­ной деятельности, а также принесенный реками, ручьями, ветром, разно­сится волнами и течениями по всему водоему и в конечном итоге отла­гается на его дне. Перенос происходит как в механической форме — перекатыванием по дну и в виде взвесей, так и в химической — в виде истинных и коллоидных растворов.Осадконакопление, или аккумулятивная деятельность, играет наи­более важную роль в геологической работе озер.В озерах образуются все генетические типы осадков: терригенные, органогенные и хемогенные. Преобладание тех или иных типов осад­ков зависит от климатических условий, рельефа, проточности озер и их солености. Озерные отложения часто обладают тонкой горизонталь­ной слоистостью, что обусловлено сравнительно спокойным гидроди­намическим режимом среды осадконакопления. Терригенные (обломочные) осадки наиболее характерны для пре­сноводных проточных озер, расположенных в районах влажного клима­та, с которыми связан интенсивный поверхностный сток. Благопри­ятствует их образованию расчлененный гористый рельеф окружающей Представлены обломочные отложения терригенными илами, пес­ками, иногда гравием и галечниками. В крупных озерах в их распре­делении наблюдается зональность, сходная с морскими водоемами. В прибрежной зоне, вблизи крутых размываемых берегов, устьев рек и ручьев, отлагается более грубообломочный иесчано-гравийно-га-лечный материал. В центральные части водоемов выносятся более мелкие алевритовые и глинистые частицы, образуя здесь илистые отложения. В мелких озерах иловые осадки начинаются непосред­ственно у берегов.Песчано-глинистые осадки озер с тонкой горизонтальной слоистос­тью часто называют ленточными глинами. Образование более светлых песчаных прослоев в них в умеренном и холодном климате происходит в весенне-летний период, когда благодаря дождям и массовому снего­таянию в озера сносится большое количество обломочного материала. Более темные глинистые прослои образуются зимой путем осаждения из тончайших глинистых взвесей. Таким образом, каждая пара слоев соответствует годовому циклу осадконакопления.Сравнительно небольшая глубина озер, спокойные гидродинами­ческие условия благоприятствуют развитию богатого органического мира, а следовательно, и формированию органогенных отложений.Живые организмы представлены в основном высшими (осоки, тро­стники, камыши и др.) и низшими (сине-зеленые и диатомовые водо­росли) растениями. Из животных организмов, имеющих значение для процессов осадконакопления, наиболее важны двустворчатые моллюс­ки и гастроподы.Наиболее широко органогенные осадки развиваются в пресных и солоноватых озерах гумидных областей. К ним относятся сапропели, диатомиты и известняки-ракушечники.Сапропель (от греч. «сапрос» — гнилой, «пелес» — ил) образуется в результате разложения в анаэробных условиях (без доступа воздуха) остатков мельчайших растительных и животных организмов, среди ко­торых ведущее место принадлежит сине-зеленым водорослям. Важную роль в этом процессе играют бактерии. По мере накопления сапропеле­вых осадков они уплотняются, обезвоживаются и в итоге превращают­ся в разновидность бурого угля, называемую сапропелитом. Сапропели чаще образуются в небольших и сравнительно мелких водоемах. В бо­лее крупных и глубоких озерах сапропелевая масса смешивается с гли­нистыми осадками, образуя горючие глинистые сланцы.В пресноводных озерах встречаются также органогенные илистые осадки, состоящие из скоплений кремнистых панцирей диатомовых водорослей. Впоследствии они преобразуются в горные породы, назы­ваемые диатомитами и диатомовыми трепелами.

Процессы внешней динамики (экзогенные)Известняки-ракушечники, состоящие преимущественно из раковин стропод и двустворок, встречаются сравнительно редко. Обычно они армируют маломощные прослои и линзы в озерных отложениях.Хемогенные осадки достаточно разнообразны и встречаются в раз-ячных типах озер. Преимущественным развитием они пользуются в зерах областей аридного климата, чаще всего бессточных. Усиленное спарение, свойственное этим водоемам, приводит к перенасыщению астворов и химическому осаждению (садке) солей.Главными видами химических осадков являются поваренная соль ЫаС1), калийная соль (КС1, М§С12), глауберова соль, или мирабилит №2304 • 10Н2О), гипс (СаЗО, • 2Н20), сода (Ка.2С03 • 10Н2О), реже 5ура (ЫаВ407 • 10Н2О). В зависимости от преобладания в осадке тех или иных солей и различают хлоридные, сульфатные, содовые и борат-ные озера. Такие самоосадочные озера широко распространены в При-каспии (Эльтон, Баскунчак, Индер), Кулундинской степи (Михайлов-ское, Петуховское).В пресных и слабоминерализованных озерах гумидных областей, как уже отмечалось, преобладают терригенные отложения. Однако в них встречаются и некоторые типы химических осадков.

В прибрежных зонах, где происходит коагуляция коллоидных ра­створов, обогащенных поступающими с континента продуктами хими­ческого выветривания и почвообразования, образуются железистые осадки. Чаще всего они представлены мелкими округлыми выделения­ми, состоящими преимущественно из гидроксидов железа и имеющи­ми концентрическое скорлуповатое строение. Такие образования назы­вают озерными оолитами, или бобовыми железными рудами. Иногда они образуют на дне озера сплошной слой.В тропических и субтропических областях, для которых характерно развитие мощных кор выветривания, в озерах, помимо железистых, формируются и глиноземистые осадки оолитового строения. Они со­стоят преимущественно из гидроксидов алюминия и впоследствии пре­вращаются в ценнейшие руды этого металла — бокситы.За счет привноса подземными водами карбонатов кальция образу­ются маломощные прослои и линзы карбонатных осадков: озерного мела, мергеля, известняковых конкреций.

Озера, особенно мелкие, сравнительно недолговечные водоемы, и часто, заполняясь осадками и зарастая, они превращаются в болота. Обзор аккумулятивной деятельности озер показывает, что в них накапливаются очень разнообразные типы осадков, многие из которых—полезные ископаемые. Это прежде всего минеральные соли сода железные руды бокситы. Геологическая деятельность болот

Преимущественно сводится к процессам осадконакопления. Здесь гакапливаются органогенные и в значительно меньшей степени хемо-гениые осадки. Терригенные осадки практически отсутствуют.

Среди органогенных отложений наиболее важным является торф. Исходным материалом для его образования являются остатки различ­ной болотной растительности, мхов, трав, кустарников и деревьев, при этом важнейшую роль играет клетчатка растений, состоящая из угле­рода, водорода, кислорода и азота.

В болотах вследствие накопления значительных толщ органических остатков доступ воздуха ограничен. Поэтому дальнейшие преобразова­ния органической массы происходят при ограниченном доступе или без доступа кислорода. В верхних частях бассейнов, где имеется огра­ниченный доступ воздуха, происходит частичное преобразование рас­тительного материала в перегной, или гумус (от лат. «хумус» — земля). В нижних частях в условиях полного отсутствия кислорода и в среде деятельности анаэробных бактерий перегнивающая растительная масса преобразуется в торф. Этот медленный процесс гниения, происходящий без доступа воз­духа и ведущий к образованию торфа, пдзътяюъ^гумификацией, или начальной стадией углефикации. В ходе него происходит постепенное возрастание в породе содержания углерода (до 57-59 %).

Торф представляет собой органогенную (фитогенную) осадочную породу коричневого, бурого или почти черного цвета, состоящую из растительных остатков.В зависимости от преобладающего состава растений различают мо­ховой, травяной и древесный виды торфа. Особенно большое разнооб­разие торфа наблюдается в торфяниках, образовавшихся на месте забо­лоченных озер. Залегает торф в виде линзообразных и пластообразных залежей, мощность которых достигает 20 м. На поверхности Земли торфяники занимают площадь около 1,75 млн км2. В России основная их масса сосредоточена в Западной Сибири и в Карелии.

Хемогенные осадки образуются в болотах в очень небольшом коли­честве и связаны с привносом соответствующих компонентов подзем­ными водами. Так, в низинных болотах, питающихся жесткими грунто­выми водами с большим количеством карбонатов кальция, образуются линзы известняков (болотная известь). Из растворенных железистых соединений.Среди болотных отложений основное практическое значение имеет торф. Он используется в качестве топлива на электростанциях (Ша­турская в Московской области), в химической промышленности — для получения ряда органических соединений (аммиак, спирт, фенол, пара­фин и др.), в сельском хозяйстве — для удобрения почв, в строитель­стве — для изготовления теплоизоляционных плит.В древних болотах достаточно часты ископаемые угли. Они образо­вались при дальнейшей углефикации торфяных осадков в результате процессов их диагенеза и метаморфизма. По возрастанию степени обуг­лероживания ископаемые угли образуют следующий ряд: бурый уголь (67-78 % углерода) — каменный уголь (75-97 %) — антрацит (92-97 %). Все угли торфяного" происхождения принято называть гумусовыми в отличие от гораздо более редких сапропелевых, образовавшихся из сапропелита.

Угленосные бассейны, формирование которых происходило в ус­ловиях древних болот приморских равнин, называют паралическими (от греч. «паралиос» — приморский). А бассейны, образовавшиеся в древ­них болотах, расположенных внутри континентов, — лимническими.В геологической истории сколько-нибудь заметное углеобразова-ние стало возможным лишь начиная с девонского времени, когда по­явилась хорошо развитая растительность. Эпохи наиболее интенсивно­го угленакопления относятся к каменноугольному, пермскому, юрскому и палеогеновому периодам.

45)Теория литосферных плит – современная парадигма.

Континентальная кора мощностью до 75 км, в среднем 40км сост из трех слоев( сверху вниз) : 1) осадочного 2) гранитно метаморфического 3) гранулито- базальтового.Континенты и океаны – это наиболее крупные структурные элементы литосферы. На континентах подвижной структуры представлены горно-складчитами поясами,а стабильные- платформами. В пределах платформ выделяются структуры еще меньшего порядка: щиты и плиты. Щиты характерны для древних платформ,это крупные площади выхода на поверхность платформенного фундамента. Плиты – части платформ с развитой осадочным или вулканогенно осадлчным чехлом, обладающим тенденциями к опускания, по площади они не уступают щитам или даже превосходят их. Фундамент молодых платформ целиком или почти перекрыт чехлом, и по этой причине их часто называют плитами. Помимо щитов и плит в структуре платформ нередко выделяются зоны перикратонных опусканий. Такие зоны наиболее выражены между щитами и платформенными поясами. В пределах плит как древних так и молодые платфы выделяют более мелкие структурные элементы- антиклизы,синеклизы и авлакогены. Антиклизы представляют собой пологие поднятия в сотни км в поперечнике, имеющие форму сводов утоненными чехлом и приподнятым фундаментом. Иногда в центре антиклиз имеются небольшие выходы фундамента.синиклизы – это обширные, пологие почти плоские прогибы, под которыми фундамент опущен. Авлакогены линейный опущенный участок земной коры, отделенный от смежных участков от смежных участков разломами, чаще всего сбросмаи, протягивающиеся на многие сотни км. Развитие авлакогенов сопровждается опусканием фундамента и одновременным формирование платформенного чехла.

46) Геологическая деятельность человека.

Геология стоит на пороге экологической катострофы так как геологическая деятельность состоит из трех процессов: разрушение, перенес и аккумуляция.

Разрушение – разрушение горных пород наиболее интенсивно проходит в результате горной промышленной деятельностей ( проходка горно технических выробаток, штольни, шахты, карьеры, добычи полезных ископаемых методом подземного выщелачивания- огромное тонны пород растворяются и изымаются). Меньше разрушение происходит при градостроительных работах. Наиболее опасна выемка горных пород в криалитозоне. Разрушение также происходит при строительстве ГЭС.

Работа с\х комплекса – интенсивное разрушение почв слоя, опасно в степных и черноземных районах. При не правильной вспашке происходят разрушения, т.к легкие почвы происходит разрушение. Выдуваются распашенные почвы.

Градопромышленный комплекс- практически все естественные ландшафты разрушены и измнены.

Перенос – предобыча полезных ископаемых происходит перенос горных пород. Сельско хоз. работы – неправитльное орашение (аэрация), неправильная вспашка, огромная роль деятельности ветра. Результат расширенных русел ГЭС особенно в рудных районах. Обмеление рек, боковая эрозия,весь материал сносится в центр русла или оседает на дне водоема. Берега водоема сильно заполочены. Особенно опасен перенос солифлюкции и криалитозон, может произойти просидание почвы.

Аккумуляция – ГПК(горно пром. Комплекс). Образование террикон – источник тонко дисперсного материала, засорение угольной пылью окружающей пространства. Огромные отвалы, огромные хранилиша, огромные пространства бытовым мусором.Самое ужасное – нефтяная пленка- свяанная с авариями судов с нефтью. Нарушение газового обмена кислородом гибель водоплавующей птицы.

Эрозия – разрушение. Посыпка льда солью с песком приводит к тому что теряется плодородный слой почвы в городах, так как при высыхание соль проникает в землю. Опасность нарушения почвенно плодородного слоя так как его образование происходит на протяжении столетий. Нарушение водных ресурсов- происходит образия, эрозия береговой линии приводит к забалачиванию выравниванию ландшафта.