1. «Геология, ее предмет, задачи и разделы»

Геология-наука о строении земли, о ее происхождении, возрасте, развитии и об образовании полезных ископаемых. Геология использует данные физики, химии, биологии, математики, астрономии и сама подразделяется на многочисл. ветви:

Историч геология изуч историю планеты и использует палеонтологию(науку о древнем животном и растительном мире), динамич геология изучает разнообраз процессы:вулканизм,образование рельефа,возникновение землетряс-й и тд. Стратиграфия занята изуч последовательности образования пластов и установлением их возраста. Петрография изучает горные породы,которые состоят из минералов, а петрология-способы образов-я горн.пород. Кристаллография рассматривает внутр структуру минералов,их кристалл.решетку.Геохимия изуч-ет распределение химич элементов в земной коре,горн.породах,воде и в породах др. планет. Гидрогеология изучает подземные воды. Геокриологи изучают райны вечной мерзлоты.Геология полез.ископаемых изуч рудные месторождения. Изучением верхних слоев земли под строительство изучает инженерная геология и грунтоведение. Проникновением в глубины земли физическими методами-геофизика,разделяющаяся на кучу дисциплин в зависимости от метода. Поисками полезных ископаемых и научным прогнозом с помощью геологич карт занмаются специалсты по геолог съемке и поскам месторожд ПИ.Вопросом об охране окруж среды и земных недр занимается экологическая геология.

Значение:вся современ,мощная техника основана на использовании полез ископаемых-нефти,угля,пирод газа. Знания, которые основаны на геологии и ее разделах, позволяют построить прочные здания, которые надежны в эксплуатации. 

2. «История развития геологических знаний»

Древ греки населявшее Элладу называл нашу землю Геей.Уже в первом тысячелетии до н.э. широкое развитие получила добыча руд из которой выплавлялись различные Ме.Хотя их начали добывать еще раньше в конце неолита.Древ металлурги умели делать сплавы из золота,свица,серебра,олова,железа и др. Ме.Правда большинство месторожд на тот период было открыто случайно.Зачатки геолог знаний развивались с помощью существовавших горных разработок,прежде всего у египтян,греков,китайцев и др народов.Во многих местах найдены остатки горных промыслов,напр- в Армении,Урале,Забайкалье,Алтае.Во втором тыс-летии до н.э. на урале плавили медь, в Сев.Кав. добывыали золото и тд.Появление феодализма дало толок развитию горного дела. В сред века в Центр и вост европе было открыто много рудников,в Киевск.Руси и окрест-ях Велик. Новгорода добывали железо и строит камень,на белом море-слюду.В эпоху возрождения- первые зачатки научной геологии.Формир-е капитал отнош в сфере производства дали еще один толчок.Ученыестали задумываться откуда в горах взялись морские раковины.Стали обращать внимание на то как распологаются и как залегают горные породы.Стали изуч изверж вулканов и землетряс-я.В 18-19в наука делает огромный шаг вперед-Ломоносов заложил своими трудами фундамент геолог учения.Растущая промышл требовала все новых и новых ПИ в большем кол-ве..Для геологии начался золотой век.Изобрет-е вечного двигателя дало повод для поисков нефти,Эл станции,заводы,фабрики-угля,С/х –удобрений,строительство-камня песка глины и тд.

Основ задачи на соврем этапе- поиск,разведка,разработка и тд.

3. «Методы исследований в геологии»

Геологические методы исследований – при геологических исследованиях изучаются главным образом верхние горизонты земной коры непосредственно в естественных обнажениях (выходах на поверхность Земли горных пород из-под наносов) и в обнажениях искусственных – горных выработках (закопушках, канавах, шурфах, карьерах, шахтах, буровых скважинах и др.). Для изучения глубинных частей земного шара применяются главным образом геофизические методы. Объектами геологических исследований являются:

1. природные тела, слагающие верхние горизонты земной коры (горные породы, руды, минералы и др.), в частности их строение и состав;

2. расположение природных тел в земной коре, определяющее геологическое строение или структуру последней;

3. различные геологические процессы, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные тела появились и появляются, изменяются и исчезают, а также формируется рельеф земной поверхности;

4. причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов, а также закономерности развития Земли в целом.

Геологические исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естественных обнажениях, а также в искусственных выработках (шурфах, карьерах, шахтах и др.), таким образом проводятся полевые исследования. Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.Обязательным элементом полевых работ геолога является геологическая съёмка, сопровождаемая составлением геологической карты и геологических профилей. На карте изображается распространение горных пород, указывается их генезис и возраст, а по мере надобности также состав пород и характер их залегания. Геологические профили отражают взаимное расположение слоев горных пород по вертикали на мысленно проведённых разрезах. Геологические карты и профили служат одним из основных документов, на основании которых делаются эмпирические обобщения и выводы, обосновываются поиски и разведка полезных ископаемых, оцениваются условия при возведении инженерных сооружений.Методы непосредственного изучения недр не дают возможности познать строение Земли глубже, чем на несколько км (иногда до 20) от её поверхности. Поэтому даже для изучения земной коры, а тем более нижележащих геосфер, геология не обходится без помощи косвенных методов, разработанных другими науками, особенно без геохимических и геофизическихметодов. Очень часто применяется комплекс геологических, геофизических и геохимических методов.

Геофиз методы-гравиразведка,магнито-,электро-,сейсмо-,термо- разведка и тд.

Палеомагнитный метод- Метод восстановления истории геологического развития региона, основанный на палеомагнетизме. Актуалистический метод -метод естественнонаучного познания истории развития Земли. Он является составной частью сравнительно-исторического метода, получившего широкое применение в геологии. Позволяет, исходя из представлений о взаимозависимости состава горных пород, особенностей среды и динамики геологических процессов, использовать данные о современных природных явлениях и их результатах для выяснения особенностей древних геологических условий образования ГП.

Геодинамическими природно-техногенными процессами называют:

• извержения вулканов;

• изменения напряженного состояния горных пород, приводящие к уплотнению, разрушениям, обвалам, осыпям и другим гравитационным процессам;

• сейсмичность, обусловленную удаленными, местными естественными и техногенными землетрясениями;

• оползневые процессы и абразию берегов, вызываемые природными процессами и инженерно-технической деятельностью;

• карстовые явления, связанные с суффозией (вымыванием) рыхлых пород и растворением карбонатных пород подземными водами, возрастающими при изменении их режима под воздействием природно-техногенных факторов;

• криогенные процессы, сопровождающиеся переходом температуры пород от отрицательной к положительной и приводящие к деструкции мерзлоты, а значит, к изменению физико-механических и прочностных свойств горных пород.

4.«Строение земли»

Земля-одна из 9ти планет солнечной системы. Период вращения 23ч56мин 4.1 с, период вращ-я вокруг солнца-365.26 сут.Ньютон 1м показал что ф-ма земли более сложная чем шар,что глав. Фактор в созд-и формы-ее вращ-е и вызванная им центробеж сила.Привод-я к экваториальному вздутию.Поэтому ф-ма земли зависит от совмест сил гравитации и центробеж.Их равнодействующая силе тяжести.

Геодез исслед Изотова показали что земля эллипсоид.Назвали эллипсоидом Красовского.НО в плоскости экватора наибольш и наименьш радиусы отлич-ся на 213м =>Земля-3х осный эллипсоид или сфероид.НО фигура земли, из-за замедления ее вращения лунными приливами,динам сплющености или сжатия, уменьшается со временем.Это значит что масса земли очень медленно перемещается из обл-ти экватора в более высокие широты.

Реальная ф-ма земли – ГЕОИД,с эквипотенц поверх-ю невозмущ океана продолженной на континенты.Сила тяжести в кажд т-ки поверх-ти геоида направл.перпендик-но ей.

З емля  состоит в основном из железа(32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %.

Давление и температура внут земли увелич с глубиной. Разрез земли: -литосфера,зем кора,астеносфера->верх мантия->ниж мантия->внеш ядро->внут ядро.

Гидросфера — совокупность всех водных запасов Земли. Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля. Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Земная кора — это верхняя часть твёрдой земли. Астеносфера- слой пониженной вязкости в Верхней мантии Земли. Литосфе́ра твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы.

Магнитное поле Земли сформировано примерно как магнитный диполь с полюсами, приблизительно расположенными рядом с географическими полюсами планеты. Поле формирует магнитосферу.

5. «Строение и типы земной коры»

Земна́я кора́ — внешняя твёрдая оболочка Земли (геосфера). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Разделяет кору и мантиюграница Мохоровичича, или сокращённо Мохо, на которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы.

Граница (поверхность) Мохоровичича (сокращённо Мохо) — нижняя граница земной коры, на которой происходит резкое увеличение скоростей продольных сейсмических волн

Сейсмические волны — волны энергии, которые путешествуют по земле или другим упругим телам в результате процесса, производящего низкочастотную акустическую энергию (землетрясение, взрыв и т. д.).-объемные,продольные,поперечные, поверхностные. Кора составляет лишь 0,5 % общей массы Земли.

Главные черты рельефа Земли — континенты и океаны. Континенты возвышаются над ложем океано. Континенты сложены в основном гранитами и гнейсами, то есть горными породами, содержащими 65–70% кремнезёма — SiO ₂ и значительное количество щелочей — калия и натрия.

Между тем ложе океанов подстилается базальтами — породами, содержащими 45–50% SiO ₂и богатыми магнием и железом. Таким образом, континенты оказываются построенными менее плотным, более лёгким материалом, чем дно океанов. К тому же кора континентов намного толще, чем кора океанов. Благодаря этому континенты минимум на 5–6 км возвышаются над ложем океанов. На некоторой глубине, где в верхней мантии находится пластичный слой (так называемая астеносфера), лёгкие, но толстые континентальные глыбы и тяжёлые, но тонкие океанские плиты должны уравновешивать друг друга (закон изостазии, равновесия).

Океаническая кора состоит главным образом из базальтов. Согласно теории тектоники плит, она непрерывно образуется в срединно-океанических хребтах, расходится от них и поглощается в мантию в зонах субдукции. Поэтому океаническая кора относительно молодая, и самые древние её участки датируются поздней юрой.

 Океаническая кора относится к океанической литосфере. Толщина океанической литосферы, в отличие от коры, зависит в основном от её возраста.

Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Земную кору составляет сравнительно небольшое число элементов. Около половины массы земной коры приходится на кислород, более 25% — на кремний. 18 элементов: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba — составляют 99,8 % массы земной коры

Расслоенность земной коры- результат движения расположенных на разных глубинах литосферных масс с образованием тектонических ансамблей скучивания в одних местах и деструктивными процессами в других.   Горизонталями (гипсометрические ступени) называют линии, соединяющие на местности точки, лежащие на одной высоте над уровнем моря или какой-нибудь основной плоскости, принятой за основание.  

Основные слои Зем коры-литосфера,зем кора, атеносфера,верх и них мантия,наруж и внут ядро.

6. «Возраст земли и геохронология»

Современная геохронология изучает последовательность формирования и возраст горных пород, образующих земную кору, разбивает историю Земли на эры, периоды, эпохи и века.

Исходя из последовательности залегания горных пород, геохимического анализа, найденных окаменелостей, пыльцы растений, и т. д., можно получить стратиграфическую колонку со строгой иерархией, но без указания конкретного возраста - времени формирования данной геологической системы. Т.е. относительная геохронология основана на результатах конкретных наблюдений и их анализа.

Образование земной коры произошло около около 4,6 млд. лет назад. Геологическая колонка - теоретическая и абстрактная схема. Такую колонку считают полезной при разведке нефти и газа, а с теоретической же точки зрения она - основной инструмент геологии.

Относительная геохронология - геохронология, устанавливающая относительный возраст горных пород, который дает представление о том, какие отложения в земной коре являются более молодыми и какие более древними, без оценки длительности времени, протекающего с момента их образования. 

АБСОЛЮТНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ— раздел совр. геохимии, охватывающий вопросы измерения геол. времени. В отличие от относительной геохронологии, устанавливающей только последовательность геол. событий на основании данных стратиграфии и палеонтологии, А. г. имеет возможность установить, когда произошли те или иные геол. события

Рассмотрим сущность метода радиоизотопного датирования. Радиоактивный распад подобен песочным часам: по отношению числа атомов элемента, возникшего в результате распада, к числу атомов распадающегося элемента возможно определение продолжительности процесса распада. При этом считается, что скорость распада является постоянной величиной и не зависит от температуры, давления, химических реакций и других внешних воздействий. Процесс распада происходит в несколько стадий, от урана до свинца, их 14.

Уран - свинцовый и свинец - свинцовый методы

Эти методы являются основными в решении геохронологических задач, поскольку характеризуются универсальностью (применяются практически для всех видов минералов, не обязательно урановых) и относительной технологичностью и низкой стоимостью анализов. Калий - аргоновый метод

Это второй по значению и распространённости метод ядерной геохронологии. A.O.К.Нир (A.O.C. Nier) доказал, что при распаде К⁴⁰ образуется Ar⁴⁰. Распад осуществляется путем захвата электрона на внутренней оболочке -К, отсюда и название "К-захват".

Из всех названных наименее распространённый и изученный метод. В основе метода лежит реакция радиоактивного β - распада рубидия и для расчёта используется первичное уравнение

Геохронологическая таблица

AR(архей,продолж-ть 900млн.л.)формирование земной коры,напряж вулкан деят-ть. Pr(протерозой,600)формир-е байкал склад-и,мощный вулканизм,Pz(палеозой,330,ордовик и гондванд оледенение)-кембрий,70,

(затопл-е обшир прост-в морями,форм-е гор байкал склад-и,появление скелетной фауны) Ордовик(О),60млн,уменьш-е S морск.басс

Силур(S,35)молодые горы каледон-й склад-и, Девон(D,55)первые пустыни,жарк климат, Каменноуг(С 65)жарк и влаж климат,леса из древовид папоротников. Пермь(Р,45)фор-е гор в обл. герцинской склад-и,сухой климат, Mz(мезозой,165)-

Триас(Т,40)распад пангеи,крупнейш за истор отступ моря,поднятие суши,разруш герц-й и каледон-й склад-и,жаркие пустыни, Юра(J,50)Гигансткие рептилии, обр-е соремен океанов,жарк –влаж климат, Мел(K,70)формир-е гор Mz склад-и,вымир-е гигант рептил. Кайнозой(75 Kz)-Палеоген(Р)41млн.л., разруш-е гор Мz склад-и,Неоген(N,25)омолож-е гор древ склад-й,форм-е гор альп склад-и) Q-четвертич-й(2млн) общ поднятие суш,появл человека.